晚破摘要主讲人深度剖析基因突变在疾病发展中的作用以及预后预测的价值！
2021年12月11日至12月14日，美国血液学会(ASH)第63届年会在美国亚特兰大召开。在这个备受期待的会议上，委员会选择了六个最新的摘要(LBA)。这六个入选的研究只有在2021年的ASH年会上才能听到！
在这六项研究中，有两项是血液学领域的基础研究。LBA-2探索了克隆性造血在人类衰老和恶性血液疾病中的作用，指出克隆性造血的扩增速度越快，相应的恶变风险就越高！LBA-4则综合运用了生物信息学和临床队列信息确认了儿童青少年中的全新急性髓系白血病（AML）亚型，有助于指导患儿的风险分层。
现在，我们来听听血液学的前沿！
LBA-2：不同突变带来克隆性造血速度不同，扩增速度越快，恶性风险越高
人体细胞在其一生中都会发生体细胞突变，其中一些突变会推动克隆扩增。这种现象在健康人的造血中非常普遍，被称为克隆性造血(CH)。虽然克隆性造血被认为与多发性骨髓瘤和其他非血液疾病的风险增加有关，但目前人们对这一现象的发生和发展的认识仍然有限，控制这一过程的相关因素及其与衰老和恶性疾病的关系尚不明确。
在ASH 2021会议上，Margarete A Fabre博士介绍了一项研究，描述了克隆造血的过程及其在衰老和恶性疾病中的作用。
图1.1玛格丽特EA法布尔博士介绍最新进展。
图1.2克隆性造血在衰老和恶性疾病中的作用值得探讨。
图1.3该研究首先分析了385名老年人的血液样本。
这项由英国剑桥大学领导的研究首先分析了385名老年人的1593份血液DNA样本，每个参与者在大约13年内最多采集5份样本。使用深度靶向测序来识别和追踪697克隆造血，并构建逻辑回归模型。发现92.4%的克隆在老年期表现出稳定的指数扩增。人们可以准确预测其扩增速率，实际克隆与预测克隆的平均绝对误差仅为3.5%。
图1.4可检测克隆的数量随着年龄的增长而增加。
图1.5大多数克隆在老年人中稳定扩增。
图1.6不同的克隆具有不同的扩增速率。
不同克隆体由突变驱动的生长速度差异很大。DNMT3A和TP53的突变驱动的年均增长率最慢，每年只有5%左右，而其他常见的驱动因素带来了每年10%左右的扩增率，包括TET2、ASXL1、PPM1D和SF3B1的突变。
SRSF2-P95H突变驱动的扩增速度最快，每年超过50%。大多数热点突变并没有带来比其他突变更快的扩增速度，相同突变的不同克隆的年增长率差异小于5%，对较慢的扩增有显著影响。
图1.7该研究进一步探讨了克隆造血在人类生活中的变化。
图1.8不同年龄克隆造血扩增率不同。
为了分析克隆性造血在人类生命中的变化过程，研究人员通过目前在老年人中观察到的扩增率来推断克隆性造血的时间。结果发现，不少克隆性造血在参与者出生之前就已经开始。
显然，这是不可能的。鉴于合理的解释则是克隆性造血在人年轻时的扩增速度比在老年时更快。,的DNMT3A突变，人在年轻时带来的克隆扩增速度可能比年老时快得多，年轻时的速度至少是年老时的两倍。但是，青年和老年TET2突变的克隆和扩增速度可以
能差不多。
图1.9研究深入研究了7名参与者的样本
图1.10人一生的克隆性造血与多种突变有关
为了进一步描述人一生中克隆情况的变化，研究人员分析了7名73-83岁老年人的造血系统发育情况，基于参与者的体细胞全基因组测序结果构建了包括1731个突变的造血谱系特征。
分析显示，DNMT3A突变克隆主要在生命早期启动和扩展，但在老年时增长速度减慢。而TET2突变在人生的各个阶段都能被发现，带来的增长也更为稳定。这一克隆行为上的差异可能解释了TET2突变在75岁之后能超越DNMT3A成为最常见的克隆性造血突变。研究还发现，U2AF1和SRSF2-P95H突变所驱动的克隆性造血仅在生命后期出现表现出最快的扩增速度。
图1.11克隆性造血扩增速度与AML风险有关
最后，研究探索了克隆性造血扩增速度与恶性疾病之间的关系。在之前急性髓性白血病（AML）风险预测研究的基础上，研究人员量化了髓系癌症中不同基因突变的选择压力。
结果发现，与克隆性造血较快增长速度相关的突变也与较高的急性髓性白血病风险有关（R2=0.55，p=0.004），在急性髓性白血病和骨髓增生异常综合征中处于最强的选择压力之下（R2=0.19，p=0.002）。
图1.12 LBA-2总结
研究人员指出，这项研究描述了克隆性造血在人一生中的自然发展史，并探索了体细胞突变、衰老和克隆选择之间的相互作用。
LBA-4：综合手段确认UBTF-TD AML亚型，指导AML患儿风险分层
AML儿童患者复发率高、预后不佳，但目前导致儿童AML患者复发的分子基础还不完全清楚。近来，RNA测序、全基因组测序和靶向捕获测序（target-capture sequencing）被应用到了儿童AML患者复发的研究之中。在ASH 2021年大会上，Masayuki Umeda博士就介绍了相关研究的最新成果。
图2.1 Masayuki Umeda博士介绍了最新进展
图2.2 25%的儿童AML没有发现驱动基因
这项由美国田纳西州孟菲斯圣裘德儿童研究医院领衔的研究纳入了136名复发的儿童AML患者，使用RNA测序、全基因组测序和靶标捕获测序对患者开展了综合的分析。除了在患儿中发现了常见的KMT2A（36例）和NUP98（18例）融合癌蛋白，还发现12名患儿带有上游结合转录因子（UBTF）体细胞突变，占比达到8.9%。
图2.3 TBTF在儿童AML患者中颇为多见
图2.4研究定义了UBTF-TD的AML
在AML患者中很少出现UBTF基因的体细胞突变。这一基因编码的核仁蛋白是核糖体DNA启动子的RNA聚合酶I预起始复合物的一个组成部分。研究中发现的体细胞突变不论是在UBTF外显子13的3’末端还是在整个外显子13上都可以被描述为杂合的框内外显子13串联重复（UBTF-TD）。
图2.5 UBTF-TD造成的氨基酸水平改变
由于复杂的次级插入和重复的存在，研究使用的技术检测能力受到了限制。因此，研究人员进一步建立了基于软剪切读取的筛选方法来更有效地检测AML患者中的UBTF-TD，并将其应用在另外417名儿童AML患者的RNA测序数据上。从而15个额外的UBTF-TD，其中有很多以前都未曾报道过。在氨基酸水平上，UBTF-TDs导致了15-181个氨基酸插入，重复了高迁移率族蛋白结构域4（HMG4）的一部分，其中包括富含亮氨酸的短序列。
图2.6研究分析了27例UBTF-TD的AML
分析发现，UBTF-TD的AML通常发生在青春期早期，患儿的中位年龄为12.6岁，年龄范围为2.4-19.6岁，27例患儿中有12例核型正常7例8号染色体三体。UBTF-TD与其他复发性融合癌蛋白相互排斥，如NUP98和KMT2A重排，但经常与FLT3-ITD（44.4%）或WT1突变（40.7%）一起发生。
UBTF-TD的中位变异等位基因分数（VAF）为48.0%，范围为9.7-66.7%。在疾病不同阶段数据的4个病例中，相同的UBTF-TD在所有阶段均以高VAF存在，表明UBTF-TD是一种克隆性变异。
图2.7 UBTF-TD的AML具有独特的特征
图2.8 UBTF-TD的AML可以被认为是独特的亚型
图2.9 UBTF-TD的AML在儿童青少年中更常见
转录组数据的t分布随机邻居嵌入（tSNE）分析表明，UBTF-TD的AML与NPM1突变和NUP98-NSD1的AML亚型表达模式相似，包括NKX2-3和HOXB簇基因。综上所述，可以我认为UBTF-TD是一种独特的儿童AML亚型。
图2.10 UBTF-TD是白细胞发育中发生的事件
图2.11细胞研究进一步验证了结论
图2.12 UBTF-TD足以诱导白血病表型
在一系列的分析工作之后，研究人员还通过细胞实验进一步验证了这一结论。为了避免UBTF-TD在原代造血细胞中表达的影响，研究通过慢病毒转导将UBTF-TD和UBTF野生型表达载体引入脐带血CD34阳性细胞。结果发现，UBTF-TD表达能促进集落形成和细胞生长，产生具有持久爆炸样形态的细胞。此外，对这些细胞的转录谱分析发现了HOXB和NKX2-3的表达，与UBTF-TD的AML患者类似，表明UBTF-TD足以诱导白血病表型。
图2.13 UBTF-TD的AML在儿童中更为常见
图2.14 UBTF-TD的AML预后较差
当然，这一发现还具有一定的临床意义。研究人员将上述UBTF-TD筛查方法应用于多个新发AML队列，包括151名的成人TCGA队列、220名儿童和成人的BeatAML队列和1035名儿童的AAML 1031队列。
结果发现，儿童的AAML 1031队列中有4.3%的患儿携带UBTF-TD，而在成年AML患者队列中仅为0.9%。在儿童的AAML 1031队列中，UBTF-TDs与已知的AML分子亚型相互排斥，并且通常与FLT3-ITD突变（66.7%）、WT1（40.0%）突变以及正常核型或8号染色体三体一起发生，与之前的研究结果一致。在AAML 1031队列中，UBTF-TDs还与较差的中位总生存期以及和微小残留病灶（MRD）阳性有关。多变量分析显示，UBTF-TD和WT1突变是FLT3阴性ITD阳性AML患者总生存的独立危险因素。
图2.15 LBA-4总结
这项研究通过测序分析、细胞实验和临床研究定义了一种独特的UBTF-TD的AML亚型。这一类型的AML之前缺乏明确的致癌驱动因素，但如今UBTF-TD的AML亚型被认为与FLT3-ITD和WT1突变、青春期发病以及不良的临床预后有关。标准生物信息学方法并未充分认识到这些改变，而这一研究综合运用了多种手段，对儿童AML的风险分层具有重要意义。
