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ETV6::RUNX1白血病治疗反应的基因组决定因素:多组学解析与临床转化意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:Leukemia 12.8
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本研究针对儿童B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)中ETV6::RUNX1亚型的治疗反应异质性,通过整合全基因组测序(WGS)、转录组学和拷贝数变异(CNV)分析,首次系统揭示了APOBEC突变特征、免疫球蛋白轻链重组事件及染色体12p缺失/增益等基因组标志物与治疗敏感性的关联。研究发现快速响应患者呈现活跃的细胞周期特征和KRAS缺失,而慢响应者更易发生IGK基因重排和TP53/NF1突变,为临床早期风险分层提供了分子基础。
在儿童B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)中,ETV6::RUNX1融合基因是第二常见的亚型,约占病例的25%。尽管这类白血病通常预后较好,但仍有约5%的患者会复发,占所有B-ALL复发病例的20%。当前,诱导治疗后的微小残留病(MRD)是预测复发风险的金标准,但基因组层面的预测标志物仍属空白。这就像面对同一把锁,医生们只能通过观察钥匙插入后的转动速度(MRD)来判断锁芯结构,却无法提前知晓锁的内部构造(基因组特征)。这种不确定性使得临床治疗决策充满挑战——过度治疗可能导致毒性,而治疗不足则可能引发复发。
为了破解这一难题,来自芬兰坦佩雷大学(Tampere University)和瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)的研究团队开展了一项开创性研究。他们整合了362例ETV6::RUNX1患者的全基因组、转录组和靶向测序数据,结合北欧白血病协作组(NOPHO)ALL2008治疗方案下的MRD动态监测,首次绘制了治疗响应相关的基因组图谱。这项发表在《Leukemia》的研究不仅揭示了APOBEC突变特征与快速响应的关联,更发现了染色体12p结构变异对化疗敏感性的双向调控作用,为精准医疗提供了新路标。
研究人员运用了四大关键技术:1)全基因组测序(WGS)分析33例配对的肿瘤-正常样本;2)靶向panel测序(261例)检测SNV/InDel;3)RNA测序(51例)解析转录组特征;4)单细胞多组学(scRNA-seq+scVDJ)追踪治疗过程中克隆演化。所有样本均来自NOPHO ALL2000/2008临床试验队列,并严格按MRD水平分为快速(EOI MRD=0%)、中间(0%<MRD<0.1%)和慢速响应组(MRD≥0.1%)。
APOBEC突变特征与细胞周期活跃预示快速响应
通过COSMIC突变特征分析,研究发现快速响应组显著富集APOBEC3B(A3B)相关的SBS2/SBS13特征(r=-0.42, p<0.05)。单细胞解析显示A3B在S期高表达(p<0.01),且与MYC/PAX5调控网络耦合。这就像癌细胞自带"加速器"——活跃的细胞周期(S期基因评分r=-0.30, p<0.05)和DNA损伤响应(DDR)机制,使其更易被化疗药物靶向清除。
IGK重组事件暴露耐药漏洞
慢响应组展现出惊人的基因组"变装"能力——WGS检测到更多免疫球蛋白κ轻链(IGK)重组(p=0.03),包括κ缺失元件(KDE)的反复重组尝试。单细胞VDJ测序捕捉到治疗后blast细胞中IGK表达从0.6%飙升至11%的现象,暗示pre-BCR信号通路可能成为耐药细胞的"生命线"。
染色体12p的结构博弈
拷贝数分析揭示了基因组"跷跷板"现象:快速响应组高频发生12p缺失(含KRAS、FKBP4基因),而慢响应组更常见12p短片段增益(含ETV6、USP5基因)。体外实验证实KRAS敲除使REH细胞对长春新碱敏感性提升(p<0.01),而12p缺失患者的外显子实验显示对地塞米松的敏感性增强。
突变谱系揭示耐药机制
靶向测序发现NF1(p<0.01)、TP53(p<0.05)和INTS1(p<0.05)突变与EOC MRD阳性显著相关,这些基因分别调控RAS通路、DNA修复和甲氨蝶呤代谢。特别值得注意的是,ARID5B突变在慢响应组更常见(p<0.05),这与既往报道的化疗抵抗机制一致。
这项研究构建了ETV6::RUNX1白血病治疗响应的多组学预测框架:APOBEC突变和12p缺失构成"敏感标签",而IGK重组、12p增益和TP53/NF1突变形成"耐药标签"。临床转化上,12p缺失的检测可通过临床常规SNP阵列实现,为即时风险分层提供可能。理论层面,研究首次将A3B介导的突变过程、免疫球蛋白重组可塑性及染色体结构变异纳入统一模型,解释了为何相同遗传背景的白血病会对治疗产生截然不同的响应。正如作者Merja Heinaniemi强调的,这些发现"为诊断时的疾病分类提供了新工具",有望通过早期基因组风险评估优化治疗策略,减少过度治疗和复发风险。
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