霍奇金淋巴瘤的基因组图谱（1）

慧海拾穗华夏病理 2022-02-14 549 评论

[导读] 译者：慧海拾穗

【摘要】

背景：霍奇金淋巴瘤（Hodgkin lymphoma, HL）主要由反应性、非肿瘤性细胞包围少见的肿瘤细胞，即所谓的Hodgkin and Reed-Sternberg（HRS）或淋巴细胞为主（lymphocyte dominant, LP）细胞组成。由于肿瘤细胞比较少，导致在很长一段时间内阻碍了肿瘤细胞基因组的分析，但最近发展起来的方法（特别是激光捕获显微解剖、流式细胞术/荧光激活细胞分类）促进了分子生物学的研究，阐明了“霍奇金淋巴瘤发生”的病理生理学原理。

方法：回顾近三十年来有关经典型和结节性淋巴细胞为主型HL（NLPHL）基因组图谱的相关文献，并总结其分子基础。结果：首先，HL恶性细胞通过各种基因改变引起的PDL1/2、B2M和MHC I、II类表达改变逃避免疫系统。其次，JAK/STAT信号通路中多个基因的普遍突变导致JAK/STAT信号被永久激活，从而促进肿瘤的生长。第三，NF-κB复合物和PI3K/AKT/mTOR轴的改变可以阻止肿瘤细胞凋亡。此外，Epstein-Barr病毒感染可同时激活JAK/STAT和NF-κB通路，类似地导致肿瘤细胞生存增强和凋亡逃避。最后，启动子高甲基化等表观遗传现象导致B系特异性基因、肿瘤抑制基因和免疫调节基因的下调。

结论：本文为HL的基因组学研究奠定了基础，为进一步深入研究其复杂的病理生理机制提供了理论依据。

【简介：大海捞针（Searching and Finding the Needle in the Haystack）】

霍奇金淋巴瘤在许多方面都是独特的。与其他许多恶性肿瘤不同的是，HL不仅逃脱了免疫控制，而且利用和招募了免疫系统来达到其目的，这导致了一个显著的、异质性的肿瘤微环境。事实上，在结节性淋巴细胞为主型HL（NLPHL）中的LP细胞，以及在经典型HL（cHL）中的霍奇金和Reed-Sternberg（HRS）细胞只占肿瘤的一小部分（通常小于1%）。因此，研究这些稀少的肿瘤细胞就像大海捞针，极大地阻碍了对各自肿瘤细胞基因组的分析，因为高通量分子研究方法需要较高的肿瘤细胞纯度和大量的输入DNA含量。然而，该领域的最新进展可能有助于HL基因组学的研究。

通过对细胞系的研究，人们对HL的遗传学有了更多的了解，这使得全外显子组测序等应用成为可能。然而，这些研究的有效性是有限的，因为它们不能代表HL复杂的肿瘤内异质性。特别是在cHL中，几乎所有的细胞系都来自于难治性和复发的病例，这绝不是绝大多数临床病程的反映。此外，目前只有一种NLPHL细胞株（DEV），一些真正的HL细胞株被误认为是这种细胞株。相比之下，从受累组织中通过激光捕获显微解剖（LCM）的肿瘤性LP和HRS细胞代表了一个更现实的方法，直到最近，在cHL的遗传学研究一直是最广泛使用的方法。在这项技术的帮助下，重现性基因组获得和缺失，以及单个候选基因的突变已经被识别出来。然而，LCM有重要的缺点，限制了它的使用。这种方法除了费时费力外，还涉及到高能激光辐射，可能会导致DNA损伤。此外，肿瘤细胞是从组织载玻片中收集的，载玻片中含有截断的细胞核，可能导致检测质量受损。Fromm等人介绍了一种使用流式细胞仪的替代方法，可以从新鲜或冷冻组织样本中快速分离和高纯度的HRS细胞。基于该方案，2015年首次对HRS细胞进行了全外显子组测序研究。2018年，我们的团队开发了一种基于荧光激活细胞分选（FACS）的新型富集技术，用于从福尔马林固定和石蜡包埋（FFPE）组织中分离HRS细胞。这包括DNA富集，全基因组扩增和68个基因的定制淋巴瘤组分析。尽管在没有潜在的激光辐射诱导DNA损伤的情况下富集数以万计的肿瘤细胞是可能的，但在FFPE中，保持足够的组织抗原性和对特定信号的细胞识别仍然是障碍。另一种有前途且优雅的方法是Spina等人报道的cHL患者循环肿瘤DNA（ctDNA）分析，Desch等人最近报道了儿童HL患者的循环肿瘤DNA分析【Genotyping circulating tumor DNA of pediatric Hodgkin lymphoma. Leukemia,2020,34:151-166.】。这种基于捕获的技术可以无创检测HRS细胞的突变，跟踪其在治疗过程中的克隆进化，并监测微小残留病灶。

在这些方法的帮助下，在过去的30年里，HL的细胞通路和基因改变的一般框架已经被阐明。1994年，通过显示具有严重突变的克隆重排免疫球蛋白重链和轻链（IG）基因，确定了HRS细胞是B细胞起源。在生理条件下，携带这种突变的B细胞会通过凋亡迅速被消灭。因此，为了破坏细胞凋亡诱导机制，HRS细胞操纵关键的细胞信号通路（主要是JAK/STAT和NF-κB），引入大量的救助通路（免疫逃逸和感染/ EBV的重新激活）以及基因启动子的高甲基化。因此，在HL中发现了多种被称为广泛性突变的基因。在下一节中，我们将根据受影响的途径讨论HL中已知的异常基因组（图1）。

霍奇金淋巴瘤的基因组图谱（1）