多发性骨髓瘤分子细胞遗传学研究
摘要：近年来关于多发性骨髓瘤细胞遗传学方面的研究逐渐深入。分子细胞遗传学的进步推动了多发性骨髓瘤细胞遗传学的研究。随着研究技术的不断改进，证实多发性骨髓瘤的细胞遗传学改变多为复杂畸变，涉及多条染色体的数目和结构的异常，其细胞遗传学结果和疾病的诊断、治疗和预后有密切关系。本文对近年来关于多发性骨髓瘤的细胞遗传学研究状况进行阐述。
关键词：多发性骨髓瘤；分子细胞遗传学；荧光原位杂交预后
多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是一种浆细胞克隆性增生的恶性肿瘤。在血液系统恶性肿瘤中占10%，具有不稳定的遗传学特点，多表现为明显多变的染色体异常，仍属于不可治愈的疾病。MM患者的生存差异较大，从数月至十余年不等。这说明骨髓瘤患者间存在有遗传异质性，主要表现为分化程度不一及细胞和分子遗传特征的差异。随着新的研究技术的不断发展证实几乎所有的MM患者均存在染色体的异常，包括数目和结构的异常，基因表达的异常。各种异常之间有重要的联系，并且这些细胞遗传学的改变与疾病的临床特点密切相关。通过对MM患者细胞遗传学的研究，有助于深入了解疾病的发生，进展机制，制定更加合理的治疗方案。
1细胞遗传学检测手段
1.1常规细胞遗传学 对MM患者进行细胞遗传学的研究开始于20世纪60年代及70年代早期，当时应用的是非显带技术，仅能发现个别染色体的缺失和克隆标记。随后出现运用G显带技术进行核型分析，由于骨髓中异常浆细胞的比例低，且浆细胞的体外有丝分裂指数低，中期分裂相少等因素，导致MM的细胞遗传学分析有一定的难度，CC分析大多低估了MM的核型改变，异常克隆检出率仅为30%～40%。
1.2荧光原位杂交技术 胞浆轻链免疫荧光结合FISH(cIg-FISH)技术，与传统FISH相比无需进行磁珠分选，利用单个核细胞滴片后直接与探针杂交，实验时间较短，费用较低，需要采集的骨髓标本量较少，易于标本的收集。仅需要了解患者的轻链类型，以便选择正确的抗体即可。因此，cIg-FISH是现今国外MM核型检测的主要方法，已常规应用于MM的分子遗传学异常的检测。
比较基因组杂交(CGH)能对少量的DNA进行全基因组检测，不需要特殊探针或预先知道畸变发生的区域，可以将基因组的非平衡异常在正常中期染色体上定位及发现新的可能载有重要基因的DNA拷贝数改变。
1.3免疫磁珠分选技术 CD138是浆细胞最特异的表面标志之一。CD138分子在正常或恶性细胞表达。但在B淋巴细胞、T淋巴细胞和单核细胞中不表达。还表达在内皮细胞基底外表面、胚胎内质细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞和神经细胞上。以CD138单克隆抗体和免疫磁珠分选出高纯度骨髓瘤细胞，然后进行FISH分析，也是一种常用的MM细胞遗传学研究方法。间期FISH和细胞靶向方法的结合被认为是MM细胞遗传学异常的最佳检测方法，它们的结合对于基因异常和预防疾病的发生意义更为准确。
2常见的染色体异常
多发性骨髓瘤的核型改变大多数高度复杂，主要可以分为两大类：一类为数目异常，另一类为结构异常，各种异常是之间有一定的联系。超二倍体以3，5，7，9，11，15，19，21号染色体的数目增加为特征：染色体的增加多累及1，7，9，18号染色体等，染色体的丢失主要累积及X染色体，8，13，14号染色体等；非超二倍体包括假二倍体，亚二倍体等异常。结构改变多见，主要涉及1，6，11，14号染色体，染色体的结构异常包括丢失，易位，重复和倒位等。
染色体数目的异常 染色体数目异常较易发生。MM常有倍性的改变，且三倍体多于单倍体。三倍体涉及的染色体有3，5，7，9，11，15，19，21号。单倍体涉及的染色体有13，14，16，22号。但是不存在固定的染色体改变。可以根据MM的染色体数目将患者分成四类：超二倍体，亚二倍体，假二倍体，近四倍体(也可称多倍体)，其中超二倍体最为常见。一般可将它们归纳为两大类：超二倍体和非超二倍体。通常超二倍体为47～74条染色体，非超二倍体为≤46/47或>74(near tetraploid)条染色体。其中非超二倍体常伴有染色体结构的改变。
3抑癌基因的失活
3.1 p53基因的生物学作用及其失活的结果 p53基因是抑癌基因，主要功能涉及负性细胞增殖及周期调控，维持基因组DNA可塑性和介导程序化死亡等，因而抑制了肿瘤的发生。p53基因位于17号染色体短臂，17p-导致了p53基因的缺失，它是疾病发展的继发性改变，也是揭示多发性骨髓瘤短的生存期的一个强有力的独立的指标，它多出现在Ⅲ期，与疾病的克隆性演变，耐药及遗传学的不稳定性相关。
3.2 N-ras，K-ras基因突变的结果及其预后 N-ras突变后生成的P21蛋白是IL-6介导的gp130信号传导链中的重要物质，N-ras，K-ras突变也随疾病的发展而增加。激活N-ras，K-ras突变，可诱导瘤细胞不依赖IL-6生长。因此，有学者研究发现多发性骨髓瘤疾病早期，瘤细胞生长需要依赖IL-6，骨髓基质分泌IL-6激活RAS途径；疾病的逐步进展，N-ras，K-ras基因发生突变，不依赖IL-6途径被激活，不依赖IL-6生长的瘤细胞在髓外进行扩展和分化。N-ras突变发生在MM的终末期，往往预后不良。
3.3 Rb基因的生物学作用及其表达 Rb抑癌基因编码产物为核磷蛋白(pRb2/p130)，pRb2/p130可通过抑制E2F介导的转录活性干扰细胞从G1期向S期转化；pRb2/p130的形式有磷酸化和去磷酸化，去磷酸化者能连接E2F，使细胞周期停滞，磷酸化者不能连接E2F，促使细胞进入S期。在MM中，磷酸化pRb2/p130过度表达导致细胞增殖。同时，依赖IL-6的瘤细胞通过刺激IL-6途径使Rb由磷酸化变为去磷酸化，从而进一步促进细胞增殖。
3.4 PTEN的生物学作用 PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosometen)是迄今发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，具有促进细胞凋亡功能，在维持细胞的增殖、分化和凋亡平衡中起重要作用，PTEN的突变或缺失与细胞的恶性转化和肿瘤的进展密切相关。它是经典的抑制PI3K/AKT信号传递的细胞因子，正常的细胞通过表达PTEN抑制PI3K/AKT信号传递，阻止细胞过度生长；但活化了的AKT可通过不同机制来抑制细胞凋亡。有研究发现，PTEN能进入细胞内，通过调节Rad5的作用，修复细胞核内损伤的DNA，所以被认为是细胞染色体完整性的保护者，而且PTEN是阻止肿瘤干细胞形成的关键性物质。临床学者发现，多数MM患者存在PTEN的甲基化失活，但是使用反应停可以明显抑制此显现，从而达到治疗目的。
参考文献：
[1]刘淑艳，李健勇，陈丽娟，等.多发性骨髓瘤细胞遗传学异常的研究[J].中华血液学杂志，2007，28(4)：223-226.
[2]杨瑞芳，李春溟，仇海荣，等.胞质轻链免疫荧光原位杂交技术检测多发性骨髓瘤1号染色体异常及其意义[J].中华血液学杂志，2010，31(12)：804-808.
[3]杨瑞芳，李春溟，仇海荣，等.应用CD138磁珠分选结合FISH和胞浆轻链免疫荧光结合FISH检测多发性骨髓瘤的1q21扩增[J].中华医学遗传学杂志，2011，28(6)：686-689.
编辑/孙杰, 百拇医药(胡敬 张柠 高庆峰)
关键词：多发性骨髓瘤；分子细胞遗传学；荧光原位杂交预后
多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是一种浆细胞克隆性增生的恶性肿瘤。在血液系统恶性肿瘤中占10%，具有不稳定的遗传学特点，多表现为明显多变的染色体异常，仍属于不可治愈的疾病。MM患者的生存差异较大，从数月至十余年不等。这说明骨髓瘤患者间存在有遗传异质性，主要表现为分化程度不一及细胞和分子遗传特征的差异。随着新的研究技术的不断发展证实几乎所有的MM患者均存在染色体的异常，包括数目和结构的异常，基因表达的异常。各种异常之间有重要的联系，并且这些细胞遗传学的改变与疾病的临床特点密切相关。通过对MM患者细胞遗传学的研究，有助于深入了解疾病的发生，进展机制，制定更加合理的治疗方案。
1细胞遗传学检测手段
1.1常规细胞遗传学 对MM患者进行细胞遗传学的研究开始于20世纪60年代及70年代早期，当时应用的是非显带技术，仅能发现个别染色体的缺失和克隆标记。随后出现运用G显带技术进行核型分析，由于骨髓中异常浆细胞的比例低，且浆细胞的体外有丝分裂指数低，中期分裂相少等因素，导致MM的细胞遗传学分析有一定的难度，CC分析大多低估了MM的核型改变，异常克隆检出率仅为30%～40%。
1.2荧光原位杂交技术 胞浆轻链免疫荧光结合FISH(cIg-FISH)技术，与传统FISH相比无需进行磁珠分选，利用单个核细胞滴片后直接与探针杂交，实验时间较短，费用较低，需要采集的骨髓标本量较少，易于标本的收集。仅需要了解患者的轻链类型，以便选择正确的抗体即可。因此，cIg-FISH是现今国外MM核型检测的主要方法，已常规应用于MM的分子遗传学异常的检测。
比较基因组杂交(CGH)能对少量的DNA进行全基因组检测，不需要特殊探针或预先知道畸变发生的区域，可以将基因组的非平衡异常在正常中期染色体上定位及发现新的可能载有重要基因的DNA拷贝数改变。
1.3免疫磁珠分选技术 CD138是浆细胞最特异的表面标志之一。CD138分子在正常或恶性细胞表达。但在B淋巴细胞、T淋巴细胞和单核细胞中不表达。还表达在内皮细胞基底外表面、胚胎内质细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞和神经细胞上。以CD138单克隆抗体和免疫磁珠分选出高纯度骨髓瘤细胞，然后进行FISH分析，也是一种常用的MM细胞遗传学研究方法。间期FISH和细胞靶向方法的结合被认为是MM细胞遗传学异常的最佳检测方法，它们的结合对于基因异常和预防疾病的发生意义更为准确。
2常见的染色体异常
多发性骨髓瘤的核型改变大多数高度复杂，主要可以分为两大类：一类为数目异常，另一类为结构异常，各种异常是之间有一定的联系。超二倍体以3，5，7，9，11，15，19，21号染色体的数目增加为特征：染色体的增加多累及1，7，9，18号染色体等，染色体的丢失主要累积及X染色体，8，13，14号染色体等；非超二倍体包括假二倍体，亚二倍体等异常。结构改变多见，主要涉及1，6，11，14号染色体，染色体的结构异常包括丢失，易位，重复和倒位等。
染色体数目的异常 染色体数目异常较易发生。MM常有倍性的改变，且三倍体多于单倍体。三倍体涉及的染色体有3，5，7，9，11，15，19，21号。单倍体涉及的染色体有13，14，16，22号。但是不存在固定的染色体改变。可以根据MM的染色体数目将患者分成四类：超二倍体，亚二倍体，假二倍体，近四倍体(也可称多倍体)，其中超二倍体最为常见。一般可将它们归纳为两大类：超二倍体和非超二倍体。通常超二倍体为47～74条染色体，非超二倍体为≤46/47或>74(near tetraploid)条染色体。其中非超二倍体常伴有染色体结构的改变。
3抑癌基因的失活
3.1 p53基因的生物学作用及其失活的结果 p53基因是抑癌基因，主要功能涉及负性细胞增殖及周期调控，维持基因组DNA可塑性和介导程序化死亡等，因而抑制了肿瘤的发生。p53基因位于17号染色体短臂，17p-导致了p53基因的缺失，它是疾病发展的继发性改变，也是揭示多发性骨髓瘤短的生存期的一个强有力的独立的指标，它多出现在Ⅲ期，与疾病的克隆性演变，耐药及遗传学的不稳定性相关。
3.2 N-ras，K-ras基因突变的结果及其预后 N-ras突变后生成的P21蛋白是IL-6介导的gp130信号传导链中的重要物质，N-ras，K-ras突变也随疾病的发展而增加。激活N-ras，K-ras突变，可诱导瘤细胞不依赖IL-6生长。因此，有学者研究发现多发性骨髓瘤疾病早期，瘤细胞生长需要依赖IL-6，骨髓基质分泌IL-6激活RAS途径；疾病的逐步进展，N-ras，K-ras基因发生突变，不依赖IL-6途径被激活，不依赖IL-6生长的瘤细胞在髓外进行扩展和分化。N-ras突变发生在MM的终末期，往往预后不良。
3.3 Rb基因的生物学作用及其表达 Rb抑癌基因编码产物为核磷蛋白(pRb2/p130)，pRb2/p130可通过抑制E2F介导的转录活性干扰细胞从G1期向S期转化；pRb2/p130的形式有磷酸化和去磷酸化，去磷酸化者能连接E2F，使细胞周期停滞，磷酸化者不能连接E2F，促使细胞进入S期。在MM中，磷酸化pRb2/p130过度表达导致细胞增殖。同时，依赖IL-6的瘤细胞通过刺激IL-6途径使Rb由磷酸化变为去磷酸化，从而进一步促进细胞增殖。
3.4 PTEN的生物学作用 PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosometen)是迄今发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，具有促进细胞凋亡功能，在维持细胞的增殖、分化和凋亡平衡中起重要作用，PTEN的突变或缺失与细胞的恶性转化和肿瘤的进展密切相关。它是经典的抑制PI3K/AKT信号传递的细胞因子，正常的细胞通过表达PTEN抑制PI3K/AKT信号传递，阻止细胞过度生长；但活化了的AKT可通过不同机制来抑制细胞凋亡。有研究发现，PTEN能进入细胞内，通过调节Rad5的作用，修复细胞核内损伤的DNA，所以被认为是细胞染色体完整性的保护者，而且PTEN是阻止肿瘤干细胞形成的关键性物质。临床学者发现，多数MM患者存在PTEN的甲基化失活，但是使用反应停可以明显抑制此显现，从而达到治疗目的。
参考文献：
[1]刘淑艳，李健勇，陈丽娟，等.多发性骨髓瘤细胞遗传学异常的研究[J].中华血液学杂志，2007，28(4)：223-226.
[2]杨瑞芳，李春溟，仇海荣，等.胞质轻链免疫荧光原位杂交技术检测多发性骨髓瘤1号染色体异常及其意义[J].中华血液学杂志，2010，31(12)：804-808.
[3]杨瑞芳，李春溟，仇海荣，等.应用CD138磁珠分选结合FISH和胞浆轻链免疫荧光结合FISH检测多发性骨髓瘤的1q21扩增[J].中华医学遗传学杂志，2011，28(6)：686-689.
编辑/孙杰, 百拇医药(胡敬 张柠 高庆峰)
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