《Seminars in Hematology》：The Thrombopoietin Receptor in Myeloproliferative Neoplasms: A Unifying Mechanism of Disease Pathogenesis and Therapeutic Targeting
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摘要费城染色体阴性的骨髓增生性肿瘤，包括原发性血小板增多症、真性红细胞增多症和原发性骨髓纤维化，都属于克隆性造血干细胞疾病，其共同特征是血小板生成素受体持续活跃。这三种疾病的驱动突变——JAK2、CALR和MPL——都会导致MPL信号持续激活，从而使血小板生成素/TPO轴成为连接
摘要
费城染色体阴性的骨髓增生性肿瘤，包括原发性血小板增多症、真性红细胞增多症和原发性骨髓纤维化，都属于克隆性造血干细胞疾病，其共同特征是血小板生成素受体持续活跃。这三种疾病的驱动突变——JAK2、CALR和MPL——都会导致MPL信号持续激活，从而使血小板生成素/TPO轴成为连接克隆性造血与骨髓增生性肿瘤各种临床表现的核心分子机制，这些临床表现包括血栓形成、出血以及纤维化进展。作为维持造血干细胞功能、促进巨核细胞生成以及调控血小板活化的重要因子，TPO/MPL轴将干细胞生物学与血栓炎症反应及疾病进展联系在一起。本综述总结了TPO/MPL轴的生理功能、其在骨髓增生性肿瘤中的异常表现，以及异常MPL信号如何引发血栓形成、出血和纤维化进展的机制。此外，我们还介绍了近年来在了解TPO/MPL轴在血小板生物学中的作用方面的新进展，包括其在血小板活化、代谢和血栓炎症反应中的作用，并探讨了针对该通路的治疗策略，旨在同时减少血栓出血并发症、延缓纤维化进展并缩小恶性干细胞克隆的数量。
引言
费城染色体阴性的骨髓增生性肿瘤，包括原发性血小板增多症、真性红细胞增多症和原发性骨髓纤维化，都属于克隆性造血干细胞疾病，其发病原因是JAK2、CALR和MPL基因发生功能获得性突变——这类突变在原发性血小板增多症患者中占比达60%，在真性红细胞增多症患者中超过95%；在原发性骨髓纤维化患者中则分别为25-30%和5%。尽管这些疾病的遗传起源各不相同，但三类驱动突变最终都会导致血小板生成素受体及其下游的JAK-STAT信号通路持续激活，从而使血小板生成素/TPO轴成为骨髓增生性肿瘤发病机制的核心（见图1）。作为维持造血干细胞功能、促进巨核细胞生成以及调控血小板功能的关键因子，TPO/MPL轴将克隆性造血与骨髓增生性肿瘤的各种临床表现联系在一起，包括血栓形成、出血、纤维化进展以及白血病转化。
在所有类型的骨髓增生性肿瘤中，血栓形成都是导致患者死亡的主要原因，与正常人群相比，动脉血栓事件的危险比为1.5到3.0，静脉血栓事件的危险比为3.2到9.7。不同类型的骨髓增生性肿瘤患者的血栓风险存在差异，其中真性红细胞增多症患者的血栓风险最高，约为每患者每年2.5–3%，其次是原发性血小板增多症和早期骨髓纤维化患者，约为每患者每年1.5–3.0%，而晚期骨髓纤维化患者的年度血栓发生率则相对较低，为每患者每年0.5–2.0%。最常见的血栓事件为缺血性中风，其次是急性心肌梗死和短暂性脑缺血发作。静脉血栓栓塞症多发生在下肢和肺血管系统，且具有出现在异常部位的倾向，尤其是肠系膜静脉，较少见于脑静脉窦。与普通人群相比，骨髓增生性肿瘤患者的肝静脉血栓发生率高出1万倍。除了大血管血栓形成外，微血管阻塞也会对患者造成影响，大约三分之一的原发性血小板增多症和真性红细胞增多症患者在确诊时就会出现微血管阻塞症状，这些症状包括红痛症、偏头痛、耳鸣、闪光暗点以及非典型胸痛。越来越多的证据表明，肾脏微血管也会受到影响，那些患有原因不明的慢性肾病的骨髓增生性肿瘤患者会出现肾小球血栓性微血管病和慢性血管损伤。
矛盾的是，骨髓增生性肿瘤患者却更容易出现严重出血症状，因此这类疾病也被视为“血栓出血型”疾病。大约6%的患者在确诊时就会出现出血并发症，整体出血发生率为每患者每年2-3%，而严重出血的发生率为每患者每年0.75%。其中，黏膜皮肤出血最为常见，而严重出血事件中最常见的是胃肠道出血。
骨髓增生性肿瘤是一种动态发展的疾病，有可能进展为骨髓纤维化或急性白血病。在10年内，约6–9%的原发性血小板增多症患者和5-6%的真性红细胞增多症患者会出现纤维化进展，而在20年后这一比例分别上升至20-30%和26%。在20岁时，约8–21%的原发性血小板增多症患者和8–17%的真性红细胞增多症患者会发展为白血病。越来越多的证据表明，血栓形成本身可能会加速疾病的进展：在携带JAK2V617F突变的真性红细胞增多症和原发性血小板增多症患者中，新的血栓形成会显著增加患者进展为骨髓纤维化的风险，这一发现支持了血栓炎症反应可能促进纤维化转变的观点，或者至少两者在发病机制上存在共同之处。
综合以上观察结果可以认为，血栓形成、出血、纤维化以及克隆性细胞的演化并非骨髓增生性肿瘤的独立表现，而是TPO/MPL信号通路异常所导致的相互关联的后果。作为维持造血干细胞功能、促进巨核细胞生成以及调控血小板功能的关键因子，MPL处于干细胞生物学与血栓炎症反应之间的核心位置。在本综述中，我们将探讨TPO/MPL轴的生理功能、三种骨髓增生性肿瘤驱动突变如何导致该通路异常，近年来在了解TPO/MPL轴在血小板生物学中的作用方面取得的进展，以及那些旨在直接针对该通路、从而同时降低血栓出血风险、减缓纤维化进展并缩小恶性干细胞克隆规模的新治疗策略。
章节要点
正常的TPO/MPL生理功能
血小板生成素由肝脏持续产生，肾脏也会少量分泌，它是维持造血干细胞功能、促进巨核细胞生成以及控制血小板数量的关键调节因子。与其他造血细胞因子受体不同，MPL在成年后的长期造血干细胞上会持续表达。血液中的血小板生成素水平遵循“海绵模型”机制：血小板和巨核细胞通过MPL与血小板生成素结合，将其内吞并降解，因此血小板生成素的水平与血小板和巨核细胞的数量之间存在反比关系。
骨髓增生性肿瘤中TPO/MPL轴的持续激活
尽管这三种骨髓增生性肿瘤的驱动突变在分子机制上存在差异，但最终都会导致MPL及其下游信号通路的持续激活。JAK2 V617F突变会使得与MPL相连的JAK2持续处于活跃状态，从而无需依赖血小板生成素即可发挥作用。CALR基因第9外显子的移码突变会生成一种变异型的CALR蛋白，这种蛋白的C端带有正电荷，能够与内质网中的未成熟N-糖基化的MPL结合，随后将该受体转运到细胞表面。
TPO平衡被打破会导致自我放大的信号循环
骨髓增生性肿瘤的一个矛盾特点在于，尽管MPL受体处于持续激活状态，但血小板和巨核细胞表面的MPL表达水平却明显降低。在几乎所有真性红细胞增多症患者以及大多数原发性骨髓纤维化患者中，血小板上的MPL表达都显著降低或完全缺失。在携带JAK2V617F突变的患者中，这种情况是由于MPL的泛素化程度增加、受体回收功能受损以及受体成熟过程出现缺陷所导致的。在未携带JAK2V617F突变的患者中，血小板表面的MPL表达同样也会降低。
持续的MPL信号传导会使血小板处于持续活化状态
与正常血小板仅在血管受损后才会被活化不同，由于MPL的持续激活，骨髓增生性肿瘤患者的血小板始终处于持续活化状态。PI3K、MAPK以及下游信号通路的持续活化会导致血小板持续处于低水平的活化状态，进而使血小板中的血栓素合成增加、整合素活化模式改变、外泌体释放增多、细胞代谢发生重编程，同时还会促进血栓炎症反应的传播。
血小板中持续的MPL信号传导也会增加出血风险
尽管骨髓增生性肿瘤患者的血小板具有较高的血栓形成倾向，但其功能却会逐渐衰退，这一现象导致了这类疾病典型的出血症状。导致这一现象的主要机制是获得性冯维勒布兰德综合征，该综合征是由于血小板持续活化以及高分子量冯维勒布兰德因子的消耗速度加快所引发的。在剪切应力较高的情况下，血小板上负责结合冯维勒布兰德因子的GPIbα受体会与血液中的冯维勒布兰德因子结合。
巨核细胞：MPL驱动的纤维化反应中的关键执行细胞
由于巨核细胞在骨髓增生性肿瘤的发病机制中起着核心作用，一些研究者提议将原发性骨髓纤维化改名为“慢性巨核细胞白血病”，以此强调骨髓纤维化其实是异常巨核细胞功能所导致的后续后果，而非该疾病的本质特征。MPL信号传导导致的巨核细胞异常活化会促使巨核细胞数量增加、功能增强，并且其功能也会发生改变。在动物实验模型中，血小板生成素的过度表达就会引发类似的变化。
TPO/MPL轴是维持骨髓增生性肿瘤干细胞优势地位的关键机制
最有力地证明TPO/MPL轴是骨髓增生性肿瘤生物学机制核心的证据来自对造血干细胞的研究。MPL是唯一在长期造血干细胞上持续表达的造血细胞因子受体，TPO/MPL信号传导是调控这些干细胞处于静息状态、实现自我更新以及维持在骨髓微环境中的关键因素。与这一作用相一致，缺乏血小板生成素的 mice 的造血干细胞会更快进入细胞周期，失去静息状态，其功能也会显著下降。
针对TPO/MPL轴的治疗策略
由于JAK-STAT通路的持续激活是所有类型骨髓增生性肿瘤的共同特征，因此抑制JAK酶活性，尤其是抑制JAK2酶活性，已成为这类疾病治疗的基石。不过，目前可用的1型JAK抑制剂只能抑制MPL下游的信号传导，无法完全消除MPL受体复合物的持续激活状态。由于正常的造血干细胞功能、巨核细胞生成以及血小板生成过程都需要JAK2酶的活性，因此1型JAK抑制剂的抑制效果也受到一定限制。
作者贡献说明
Khaled Elhusseiny：负责初稿撰写以及论文的审阅和编辑工作。Brandi N. Reeves：负责研究思路的构思、数据整理，以及初稿和审阅编辑工作。
利益冲突声明
KE没有需要披露的利益冲突。
BNR曾从Geron、GSK、Incyte、PharmaEssentia、Pint Pharma、Sobi和Takeda公司获得咨询费用。
Khaled Elhusseiny|Brandi N. Reeves
