急性髓系白血病地西他滨治疗继发耐药中的遗传与表观遗传改变机制研究

本刊推荐：针对急性髓系白血病（AML）患者经地西他滨（DEC）治疗后出现继发耐药这一临床难题，研究团队通过随机Ⅱ期DECIDER试验，系统解析了耐药过程中的遗传与表观遗传演化规律。研究发现耐药伴随DCK失活突变、IDH1新发突变及BRCAness表型获得，且DNA低甲基化状态持续存在，为克服耐药提供了靶向治疗新策略（如PARP抑制剂、IDH1抑制剂的应用潜力），对优化AML去甲基化治疗方案具有重要临床意义。

　　

在急性髓系白血病（AML）的治疗领域，低甲基化药物（HMA）如地西他滨（DEC）或阿扎胞苷（AZA）已成为不适合强化疗患者的标准治疗方案。然而令人遗憾的是，即使初期有效的患者，最终也难以避免出现继发耐药现象，成为临床治疗的棘手难题。目前对耐药机制的理解仍不全面，传统观点聚焦于嘧啶代谢通路异常（如DCK缺陷）或信号通路突变克隆扩增，但多数患者的耐药驱动因素尚未明确。

为了系统解析DEC治疗继发耐药机制，研究者们开展了随机Ⅱ期DECIDER试验的衍生研究，对14例经长期DEC治疗（中位9个周期）后发生疾病进展（PD）的AML患者进行了多组学分析。该研究成果近期发表于血液学顶级期刊《Leukemia》，首次全面揭示了耐药演化过程中的关键遗传与表观遗传改变特征。

本研究主要采用以下技术方法：① 基于DECIDER试验队列（n=200）的临床样本资源，筛选14例配对基线/耐药期样本；② 全外显子测序（WES）检测突变谱动态变化；③ DNA甲基化芯片进行表观遗传学分析；④ 细胞系模型验证功能性表型；⑤ 突变特征分析（使用Alexandrov signatures算法）。

遗传学改变特征

通过WES分析发现，耐药后突变数量显著增加（中位数从16升至36），表明耐药克隆筛选过程的存在。其中具有临床意义的改变包括：两名患者出现DCK失活突变（p.S13X和p.R104G），提示DEC激活通路障碍；IDH1 p.R132位点突变在多个患者中复发出现，为IDH1抑制剂靶向治疗提供契机；此外还发现KIT、KRAS等信号通路基因的获得性突变。值得注意的是，五名患者在不同位点发生TAS2R19（味觉受体基因）突变，其功能虽未知，但复发性和热点特征提示潜在生物学意义。

TP53基因的独特演化模式

在TP53突变分析中发现意外现象：一例基线时携带TP53突变（VAF 95%）的患者在耐药后完全丢失该突变，且基因拷贝数分析证实从单拷贝突变状态恢复为野生型。另两例患者获得TP53野生型等位基因，而两例患者始终维持双等位缺失。这种野生型TP53等位基因的获得现象，揭示了DEC对TP53突变克隆的独特选择性压力，而非直接驱动耐药。

BRCAness特征的发现与验证

突变特征分析显示，九名患者在耐药阶段获得AC03特征（即BRCA1/BRCA2缺陷肿瘤的特征性突变模式）。该特征与治疗时长和丙戊酸（VPA）联用正相关，并在所有耐药细胞系中重现。尽管BRCAness通常预示PARP抑制剂（PARPi）敏感性，但功能实验显示他拉唑帕利（TAL）单药或联合DEC均未显著诱导细胞凋亡。HRd评分分析进一步证实AC03特征与同源重组缺陷无关，表明DEC诱导的基因组不稳定性可能通过非经典机制引发BRCAness表型。

DNA甲基化动态变化

耐药期样本呈现显著的低甲基化优势：中位29,264个CpG位点（8.9%）发生去甲基化，而高甲基化位点仅占3%。基因组分布分析显示低甲基化位点显著富集于基因间区，而在启动子区（TSS200）相对减少。跨患者低甲基化CpG位点存在非随机重叠现象（21,235个位点在＞50%患者中一致低甲基化），表明DEC的生物学效应在耐药期仍持续存在。功能注释发现低甲基化基因多与离子转运（如锌转运蛋白SLC39A10/ZIP10）及神经系统相关，为AML治疗提供了潜在新靶点。

本研究首次系统描绘了AML经长期DEC治疗后继发耐药的多组学演化图谱。关键结论包括：① 耐药具有高度异质性，但个体患者可出现DCK、IDH1等具有临床行动价值的突变；② DEC诱导的BRCAness表型不依赖同源重组缺陷，且不增强PARPi敏感性；③ DNA低甲基化作为DEC的持续生物学效应，在耐药期仍广泛存在；④ TP53野生型等位基因的获得现象揭示了DEC对特定克隆的独特选择压力。这些发现为克服耐药提供了多重策略：DCK突变患者可能受益于AZA转换治疗（AZA通过尿苷-胞苷激酶激活）；IDH1突变患者可采用IDH1抑制剂挽救治疗；信号通路突变患者可匹配相应靶向抑制剂。该研究不仅深化了对HMA耐药机制的理解，更为个体化治疗策略制定了精准路线图。