意义不明的克隆性造血的研究进展

一般认为，以血液系统相关肿瘤基因突变为标志的克隆性造血是血液系统恶性肿瘤的重要特征之一，但早在1997年，Champion等[1]采用人雄激素受体（human androgen receptor，HUMARA）检测X染色体灭活的方法证实在健康女性体内存在克隆性造血。近年来，采用更敏感的分子生物学检测技术发现克隆性造血在健康人群中颇为常见，但其临床意义以及预后尚不明确[2]–[3]，Steensma等[4]将其命名为意义不明的克隆性造血（clonal hematopoiesis of indeterminate potential，CHIP）。本文我们就CHIP的内涵、与骨髓增生异常综合征（MDS）的鉴别以及预后意义进行综述。

一、CHIP的由来

（一）克隆性造血

造血过程始终伴随血细胞的体细胞性基因突变，平均每个造血干细胞每十年发生1.3±0.2个外显子突变，尽管其中大多数突变为无功能的过客基因突变，不增加造血细胞克隆的扩张潜能[5]，但部分突变基因为驱动基因或血液系统肿瘤相关基因，其突变可导致造血干细胞获得增殖和自我更新优势，使突变基因携带者发生血液系统肿瘤的危险性增加，因此，发生于健康人群中的基因突变愈来愈受到重视[2]–[3]。Jaiswal等[2]采用全基因组测序技术检测了17 182名血液学正常人群外周血细胞160种常见的血液肿瘤相关基因的改变，结果在746名正常人群中检测到73个基因（805个变异体）发生了突变，其中693人为单一基因突变，平均累及18%的外周血白细胞，即发生了克隆性造血。研究发现，基因突变发生率与年龄密切相关，40岁以下者发生率极低，而65~69岁者达到5.6%，90~108岁更是高达18.4%。Genovese等[3]的研究也证实造血细胞体细胞性突变在血液学指标正常人群中的高发生率。CHIP个体的突变基因的特点反映了年龄相关性特征，如基因的碱基替代的主要类型为常见于老年人的胸腺嘧啶替换胞嘧啶（C> T）[2]。多种机制与克隆造血易发生于老年人有关，包括维持代谢稳定性的能力下降、造血细胞端粒缩短、年龄相关性基因突变的累及和造血干细胞功能下降和耗竭等。造血细胞在竞争压力较小的状态下，伴有ASXL1、DNMT3A或TET2等基因突变的造血细胞很容易扩张而形成克隆性造血[6]。该假说得到了Holstege等[7]研究的证实。Holstege等[7]报告一例115岁外周血液学指标正常的女性，其造血细胞存在的体细胞突变基因高达450个，450个突变基因无一个是白血病相关基因。进一步分析发现，该女性的血细胞仅由2个造血克隆所维持。

最常见的突变基因是急性髓系白血病（AML）和MDS相关基因，如DNMT3A、TET2、ASXL1、TP53、JAK2和SF3B1。某些在AML和MDS中常见的基因并未在该组群中出现，提示上述基因不是血液肿瘤发生的起始基因而更可能是作为协调基因发挥致病作用。Jaiswal等[2]对13例CHIP个体（累计17个基因异常）在确诊4~8年后再次进行基因检测，发现早期存在的突变基因依然存在，其中10个基因突变负荷减少或无变化，7个基因负荷增加，2例出现新的基因突变，提示造血克隆来自分化早期的造血细胞，有可能发生在造血干细胞水平。Jaiswal等[2]在3 107名正常人群中同时检测血常规，其中139名存在基因突变。分析表明，有或无基因突变的两组人群绝大多数血液学参数差异无统计学意义，仅存在基因突变组的红细胞体积分布系数大于无突变组，提示克隆造血不影响外周血细胞计数，但进一步分析发现，多系血细胞减少但未达到MDS最低诊断标准组的基因突变率高于血细胞正常组，不明原因贫血者突变率也高于无贫血组。根据上述分析结果，早期仅累及少数造血干细胞的克隆性造血对造血系统的影响尚待进一步明确。

（二）CHIP的定义及诊断

鉴于血液学指标正常人群中血液肿瘤相关基因突变的高发生率且突变基因对携带者预后的影响尚不明确，借鉴意义不明的单克隆B细胞增多症（MBL）和意义未明单克隆免疫球蛋白血症（MGUS）的诊断思路，Steensma等[4]采用CHIP这个新的诊断名称来描述骨髓或外周血细胞具有恶性血液病相关基因突变但患者血细胞计数正常或仅合并不符合MDS的最低血细胞诊断标准的轻度减少（或称为无意义的血细胞减少）的个体。由于基因突变率的高低与采用的检测方法敏感度有关，如采用深度测序法，则几乎每个健康人均可检测到一个以上基因突变，故规定CHIP的基因突变负荷必须要达到一定的标准。Steensma等[4]规定要求等位基因突变分数（variant allele fraction，VAF）≥2%。除基因突变外，出现相关基因拷贝数变异（CNV）也可诊断为CHIP。Jacobs等[8]的全基因组关联研究（GWAS）结果表明，造血系统肿瘤基因相关染色体位点（如20q、5q、11q和17p) CNV在血液学指标正常的70岁以上老人中发生率高达2%，这些人群今后发生血液肿瘤的危险加大，提示CNV也可成为血液肿瘤发生的起始事件。需要指出的是，CHIP不包括阵发性睡眠性血红蛋白尿症（PNH）。

可作为CHIP诊断依据的突变基因谱尚无明确界定。与血液肿瘤发生密切相关的驱动基因以及其他已经在各种血液肿瘤中发生的重现性基因突变可作为诊断依据。Steensma等[4]推荐如下基因作为诊断CHIP的依据：DNMT3A、TET2、JAK2、SF3B1、ASXL1、TP53、CBL、GNB1、BCOR、U2AF1、CREBBP、CUX1、SRSF2、MLL2、SETD2、SETDB1、GNAS、PPM1D和BCORL1。Xie等[9]分析了2 728例血液学正常的非血液系统实体肿瘤患者外周血细胞中77个血液肿瘤相关基因，包括单核苷酸变异和缺失。为除外细胞毒药物诱发的基因突变，入组患者均为初诊者，未经过化疗或放疗。检测发现，83％的突变来自与白血病、淋巴瘤相关的19个基因，大部分VAF较低（2%~10%），提示造血细胞克隆处于扩张的早期阶段。通过与多种血液肿瘤基因突变谱比较，认为9个常见基因DNMT3A、TET2、JAK2、ASXL1、TP53、GNAS、PPM1D、BCORL1和SF3B1与血液肿瘤发生的起始有关，而在上述人群中未发现与MDS密切相关的基因突变，如IDH1、RUNX1、NRAS、NPM1和FLT3等，提示这些基因可能为MDS等血液肿瘤发生与否的看门基因，与其他基因相互作用而在血液肿瘤的发生和发展中发挥作用。

二、CHIP的鉴别诊断

临床上，部分患者有持久性（>6个月）和符合MDS最低诊断标准的血细胞减少，即HGB<100 g/L和（或）中性粒细胞绝对计数（ANC）<1.0×10⁹/L和（或）PLT<100×10⁹/L，但无诊断MDS的其他依据，并且通过充分的检查排除了继发性血液或非血液学疾病后，患者血细胞减少的病因仍不能明确，这部分患者可称为意义未明特发性血细胞减少症（ICUS）。研究发现，部分ICUS患者存在以基因突变为标志的克隆性造血，正确认识血液肿瘤相关基因突变的临床意义与ICUS患者的进一步诊断和临床管理密切相关。大多数血液肿瘤患者均存在多种基因的异常，如几乎所有MDS患者都存在一个以上基因突变，其中80％以上为血液肿瘤相关基因，但无一个基因是特异性或优势性表达于MDS，这些基因发生频率也很低，发生率最高的SF3B1和TET2也仅为20%~25%。另外，由于血液学指标正常人群中血液肿瘤相关基因突变高频率的存在，因此，发现基因突变不能作为MDS的诊断依据，但不存在以基因突变为标志的克隆性造血可以作为排除MDS的重要依据[4],[10]。在2007年WHO关于MDS诊断的工作方案中，将伴有基因突变的ICUS患者诊断为高度怀疑的MDS（HS-MDS）[11]，而Kwok等[10]则称这些患者为意义未明的克隆性血细胞减少症（clonal cytopenias of undetermined significance，CCUS）。CHIP与ICUS以及CCUS最大的不同是CHIP个体绝大多数无血细胞减少，仅少部分伴有无意义的血细胞减少。需要指出的是，伴有无意义的血细胞减少的CHIP与CCUS或HS-MDS的区别仅仅是血细胞减少的程度不一。由于血细胞正常值的确定受种族以及性别的影响，而且MDS血细胞减少最低标准的确定具有一定主观性[4],[12]，因此，伴有无意义的血细胞减少的CHIP与CCUS或HS-MDS是同一种疾病还是在发生机制上截然不同的两个实体值得进一步研究。

CHIP需要与意义不明的特发性病态造血（idiopathic dysplasia of undetermined significance，IDUS）鉴别。IDUS多见于50岁以上人群，患者存在骨髓细胞病态造血但外周血细胞计数正常且无其他能引起病态造血的原因[4],[12]。

三、CHIP的意义

（一）临床意义

绝大多数CHIP携带者不会发生血液系统肿瘤，其机制与机体免疫监视功能的限制、克隆发生在无自我更新的细胞、突变负荷低以及能与其产生协同作用的附加基因未发生突变有关[4]。但总体上，CHIP个体发生血液肿瘤的概率高于非CHIP个体。Jaiswal等[2]对17 182名正常人群中的134名CHIP个体进行了为期95个月的随访，发现其中16例最终发生了血液系统肿瘤，其中5例（31%）发生在早期存在基因突变的基础上。采用统计学方法计算出CHIP个体发生血液系统肿瘤的相对危险度为11.1（95% CI 3.9~32.6），其中VAF≥0.1者可高达50(95%CI 21~120）。发生血液肿瘤者的早期VAF显著高于未发生肿瘤者。从群体来看，CHIP个体发生血液肿瘤的概率为4%，年发生率为0.4%，VAF≥0.1者约为1%。比较后发现，CHIP个体发生血液肿瘤的概率与MBL发展为慢性淋巴细胞白血病（CLL）和MGUS发展为多发性骨髓瘤（MM）的发生率相似，但与MBL和MGUS的单系列进展不同，由于CHIP为造血干细胞水平受累，故其可向多个髓系方向进展[2]。

CHIP个体的总生存期也低于非CHIP个体。Genovese等[3]对血液学正常的5 132例个体进行了为期96个月的随访，经过年龄、性别以及是否存在糖尿病等心脑血管疾病危险因素校正后证实，有无血液肿瘤基因突变与随访个体的全因病死率相关（相对危险度为1.4）。死亡原因除血液系统肿瘤外，CHIP个体冠心病死亡和脑卒中的相对危险度也分别高达2.0（95%CI 1.2~3.5）和2.6(95%CI 1.3~4.8），而且CHIP是独立于吸烟、高胆固醇和高密度脂蛋白增高等危险因素的独立预后因素。

（二）预后

Steensma等[4]通过多元分析发现，不明原因的血细胞减少是影响CHIP最主要的因素。Kwok等[10]等将原因不明的血细胞减少者分为三组：MDS组、伴有MDS的部分证据但达不到MDS诊断标准组以及无MDS证据组。检测常见的21个血液肿瘤相关基因，三组的基因突变率分别为：80%、50％和22%。其他影响CHIP的因素还有：男性（略高于女性）、淋巴细胞增多、白细胞增多、持续性嗜酸细胞或单核细胞增多但达不到其他疾病的诊断标准。突变基因的类型、突变的数量、VAF等也影响CHIP个体的预后[4]。另一个需要回答的问题是：CHIP是血液肿瘤吗？研究发现，CHIP与MDS区别之一是突变负荷的不同。Cargo等[13]对4 835例ICUS患者进行随访，最终有82例发展为AML和MDS, 82例AML患者中有69例保存了ICUS阶段的外周血细胞。作者对该69例患者ICUS阶段外周血细胞进行深度基因检测和细胞遗传学检测，结果发现63例存在基因突变或染色体结构异常，突变基因谱与MDS相似。发展为血液肿瘤的ICUS患者的VAF明显高于CHIP（40％对9%~10%），伴有附加突变者的比例也高于CHIP（64％对8%）。该结果表明，CHIP在疾病本质上不仅不同于MDS，而且与CCUS也存在显著差异，提示不能将CHIP视为肿瘤性疾病，如同MBL不同于CLL和MGUS不同于MM一样。

由于CHIP的临床意义和预后尚不明确，故目前主张以存在的突变基因为主要靶标定期进行监测[4]，但最近国际骨髓瘤工作组将具有某些临床特征（包括轻度贫血）的冒烟性骨髓瘤划为活动性MM[14]的思路提示不能仅仅根据克隆负荷的大小，还要结合其他一些伴随特征，尤其是血细胞计数等来判断CHIP的预后。因此，对伴有轻度血细胞减少的CHIP尤其要要加强监测。

有关CHIP，还有很多问题尚不明确。如可作为CHIP诊断依据的突变基因谱如何明确界定？VAF≥2％是否合理？VAF低于2％的临床意义如何？CHIP如何精确管理？上述问题的解决有待进一步研究。