同为浆细胞病，为什么轻链淀粉样变与骨髓瘤大相径庭？

• 日期：2022/11/25
• 来源：浙二血液

轻链淀粉样变性( light-chain amyloidosis，AL) 和多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）同为恶性浆细胞疾病，即骨髓中存在克隆性浆细胞异常增殖，但是这两群细胞的生物学行为及随后的临床表现却大相径庭。

AL的克隆性浆细胞不会累积为肿瘤负荷，而是导致轻链作为一种淀粉样纤维在器##官中的沉积，疾病的严重程度与器##官功能受损相关，似乎与肿瘤负荷无关，此临床表现同样也适用于那些具有临床意义的单克隆丙种球蛋白病（MGCS)。MM则为克隆浆细胞在骨髓中堆积，导致贫血、骨病等等现象，严重程度与肿瘤负荷相关。这两群克隆性浆细胞的差异性表现原因仍未明，从遗传学角度分析，t（11;14） 在 AL 中更常见（~60%）明显高于 MM（ 20%），但也见于骨髓瘤的终末期浆细胞白血病，相同遗传学改变却导致3类明显差异的疾病着实让人费解。

英国伦敦大学学院国家淀粉样变中心对24例新诊断的AL行外显子捕获测序，并与MGUS和MM进行比较。研究发现AL同样是一类异质性疾病，未发现同一的特征性突变。从突变丰度分析，中位>5%等位基因频率的非IG、非同义突变为39，明显比MGUS中多（n =20），但与MM（n =35）比较无统计学差异。单基因分析, 有236个>1次突变, 其中包括IL7R突变，IL7R是细胞表面受体编码基因，在淋巴细胞发育过程中对V（D）J重排起关键作用。

该研究进一步把AL的突变与既往MM（n = 1273）及 MGUS （n = 33）的测序结果比较。3者之间有101个共同突变基因，93%的AL突变基因（n = 1386）与MM或MGUS共享，基因簇分析AL与MGUS更为相近。仅7%（n = 105）为AL特有，而这105个基因的基因富集分析未发现涉及特定信号通路，提示为随机突变，基因易位分析发现7 t（11;14）覆盖了30%的AL病例。AL显示出与MM相似的基因突变，但在拷贝数变化和驱动基因突变上类似于MGUS，提示AL可能定位于MGUS至MM的疾病谱系的中间部分，同时与其它淋系肿瘤（CLL/DLBCL)有较大差异，从侧面肯定了AL需要参照MM的治疗方案。

图.AL的突变谱与MM和MGUS的比较。（A） Boxplot显示AL比MGUS有更多的突变，与MM没有统计学差异；（B）AL、MGUS和MM中驱动突变频率比较；（C）驱动突变的基因簇。

西班牙应用医学研究中心(CIMA)和纳瓦拉公共卫生研究所（IDISNA）的研究团队对来自正常健康人群各个阶段浆细胞（PC）进行单细胞RNA测序(scRNAseq)，包括浆细胞在二级淋巴器##官（SLO），外周血（PB）和骨髓（BM）中迁移和演变的转录组图谱，并与AL、MM和MGRS肿瘤性PC的转录程序（TPs）进行比较。

浆细胞的成熟发育过程包括了细胞周期阻滞和抗凋亡基因的激活，正常PC肿瘤性转化的内在驱动是促进无限生存。正常浆细胞和肿瘤性浆细胞基因表达的三维主要成分分析显示有13种TPs，并进一步分析了各个阶段TP的差异性。

正常浆细胞从二级淋巴器##官(TP-3/TP-4)迁移后，与生发中心形成和B细胞活化/增殖相关的TP会关闭，而与NF-kB等生存相关的基因变得活跃。浆细胞从外周血到骨髓的特征性转化是蛋白质分泌相关基因(TP-10)的差异表达，而新生(TP-5)和长寿BM-PC亚群(TP-13)的差异则存在于增殖和存活相关的基因。正常浆细胞分化的转录图谱有助于了解抗体分泌细胞生成和长寿BM-PCs成熟相关基因，如CD39可以作为区分新生(CD39+)和长寿(CD39+-)BM-PCs的标志。

关于MGUS克隆性浆细胞的起源一直存在争议，有研究认为起源于后生发中心B细胞或者长寿BM-PC。这项研究揭示了来自AL、MM和MGUS患者的肿瘤PC表达来自更不成熟SLO、PB和新生PC的TPs（如TP-7/TP-8中的MYC活化），以及来自长寿BM PC的TPs（如TP-13）。同时，蛋白质分泌减少(如TP-10)和对内质网应激反应的调节(如TP-12)则提示从正常长寿BM-PCs转化为肿瘤PCs。此外，在MGUS中来自SLO、PB、新生和长寿BM-PCs的TPs相对均匀分布，在AL中来自SLO-PCs的TPs表达占优势，在MM中来自PB-与新生BM-PCs的TPs表达占优势。

研究者采用scRNAseq进一步分析在正常和肿瘤性PC中TPs表达是否呈现均质或者异质性。正常 PC 根据其差异不同呈现聚集性分类，在部分肿瘤患者中也表现聚集性，可能是肿瘤性PC的增殖阶段或者与一定程度的IGH易位相关。此外，几乎所有AL患者的主导TP表现为肿瘤PC表达（TP-9、TP-11和TP-12），但存在相当单细胞转录多样性。这也与目前肿瘤进化权衡的概念相契合，肿瘤细胞内不同的PC亚群有不同的分化方向和功能（如增殖，生存和侵袭等等），而应对环境刺激的优势亚群将决定了特定时刻的肿瘤表型，这也解释了肿瘤难以攻克的原因，如常规的化疗导致耐药性TP的筛选，后续治疗需要进一步确定转录多样性的表观遗传学机制。

既往对MM的研究表明肿瘤PC的分化阶段与患者预后存在相关性，同样适用于AL。根据SLO-PC，PB-PCs以及新生BM-PC和长寿BM-PC的转录谱定义了标准化富集评分（NES），来自SLO，PB和BM的正常PC亚群表达相应NES，如果AL患者的肿瘤PC表达高SLO-PCs NES值，则其无进展生存期明显较差。

这项研究揭示了正常PC和肿瘤PC之间的共性和排他性转录状态，以及AL，MM和MGUS患者肿瘤PC的差异，有720个基因在AL与MM/MGUS中差异表达，由此假设 MGUS 和 MM 具有更多的共性，也解释了大部分 MGUS 进展为 MM 而不是 AL。

AL vs MM/MGUS中2/3过表达的基因归类为TP-2，TP-3和TP-6，与染色质和蛋白N-连接糖基化有关，正常PC从SLO迁移（糖基化基因下调，生理性关闭），而AL患者轻链N-糖基化率比其他PC异常患者高4倍。AL vs MM / MGUS中低表达基因>50%归属TP-1和TP-8，与氧化磷酸化，MYC或核糖体生物发生有关，正常PC从SLO迁移时生理性上调，与先前研究中观察到AL存在核糖体机制受损的察结果相一致，可能为AL的不同临床表现提供新的线索。

当然有关肿瘤PC的TPs研究的终极目标是期望临床转化，富含未成熟图谱的AL和MM患者显示较差生存预后，并且与高风险细胞遗传学无关。虽然此项研究并未终结MGUS的细胞起源纷争，但无疑为起源细胞最终影响肿瘤临床行为带来新见解。