JAK2表現子12突變在真性紅血球增多症及原發性紅血球增多症病患的角色


譯者:鄧仲仁

2007 七月 13

一、 研究背景
JAK2基因(Janus kinase 2 gene)上的「V617F點突變」為第617個胺基酸由纈草胺酸(valine)突變成苯丙胺酸(phenylalanine),這個突變常發生在真性紅血球增多症(polycythemia vera, PV)、原發性血小板增多症(essential thrombocythemia, ET)、以及原發性骨髓纖維化(idiopathic myelofibrosis, IMF)的病患身上。但有些病患沒有「V617F點突變」卻患有這些骨髓增生性疾病(myeloproliferative disorders, MPD),其分子病理致病機轉仍未明。

二、 研究對象與方法
我們的研究對象為:沒有「V617F點突變」而罹患真性紅血球增多症(PV)或原發性紅血球增多症(idiopathic erythrocytosis)的病患,在他們體內偵測是否有JAK基因家族或是「信號轉導和轉錄激活子(signal transducer and activator of transcription, STAT)基因家族」的新突變。我們先以生物化學方式找出這樣的突變,再以老鼠進行骨髓移植的動物模型做進一步的研究。

三、 研究結果
我們在10位沒有「V617F點突變」的病患身上,找到4種影響JAK2表現子12 (exon 12)的體基因突變,導致功能獲得性(gain-of-function)的表型。這些帶有「JAK2表現子12」基因突變者,均表現有單獨的紅血球增多且具特殊的「骨髓增生」型態,其中一些病患的血清紅血球生成激素(erythropoietin)也有減少的情形。病患的紅血球群落(erythroid colonies),即使在沒有外源性紅血球生成激素的刺激下,也能夠生存成熟。這些紅血球群落的突變是屬於異型合子(heterozygous),不同於大多數具有「V617F點突變」而罹患真性紅血球增多症的病人,他們的突變屬於同型合子(homozygous)。

我們於實驗室中合成的BaF3細胞,其上具有老鼠紅血球生長激素受器,同時帶有「表現子12」的突變,這些細胞可以在不外加介白素3 (interleukin-3)的情形下複製生長。和原型(wildtype)或V617F的JAK2相比,這些帶表現子12突變細胞的JAK2,和細胞外調控的激脢1和激脢2 (kinase 1 and 2)的磷酸化都有增加。我們所發現的4種影響JAK2表現子12的體基因突變中,有3種突變都包括了在JAK2基因的第539位置上,離胺酸(lysine)被白胺酸(leucine)所取代。從我們進行的反轉錄病毒骨髓移植(retroviral bone marrow transplantation)的老鼠模型可知,這樣的突變會造成骨髓增生的表型,其中即包括紅血球增多症。

四、 結論
「JAK2表現子12」的突變定義了一群特殊的骨髓增生症候群病患,目前被診斷為「真性紅血球增多症」或「原發性紅血球增多」的某些病人都有此突變,也說明此基因突變與骨髓增生之間的關聯性。