唐氏综合征短暂性异常髓系增生中血小板增多的临床与分子特征

《Leukemia》：Clinical and molecular characterization of thrombocytosis in transient abnormal myelopoiesis

　　

致编辑：短暂性异常髓系增生(Transient abnormal myelopoiesis, TAM)是唐氏综合征新生儿的一种独特血液学疾病，由体细胞GATA1突变驱动，促进原始细胞增殖。尽管TAM通常自发消退，但部分患者可能进展为唐氏综合征相关髓系白血病(Myeloid leukemia associated with Down syndrome, ML-DS)。临床上，TAM的范围从无症病例到伴有多器官功能障碍的严重疾病。虽然血小板减少症在TAM中已被公认，但关于血小板增多症的零星报告表明，血小板异常可能比先前认识到的更具异质性。在某些队列中，血小板计数已接近1000 × 109/L。升高的计数是否会增加血栓形成风险、定义独特的临床亚型或影响疾病进展尚未得到系统探索。为了解决这一空白，研究人员对TAM-10前瞻性队列进行了二次分析，根据诊断时的血小板计数进行分层。假设血小板增多症代表了一个具有潜在病理生理学差异的临床和生物学独特的TAM亚组。详细方法见补充方法部分。

研究背景与意义

短暂性异常髓系增生(TAM)是唐氏综合征(Down syndrome, DS)新生儿特有的造血系统疾病，主要由体细胞GATA1基因突变驱动，导致巨核细胞和红系前体细胞的克隆性扩增。尽管大多数TAM病例呈自限性，但其仍是发展为唐氏综合征相关髓系白血病(ML-DS)的前驱病变，因此对其生物学行为的精确刻画至关重要。在临床实践中，TAM患者通常表现为不同程度的血细胞减少，尤其是血小板减少症较为常见。然而，既往零星病例报告提示部分TAM患儿可出现显著的血小板增多症(thrombocytosis)，其血小板计数甚至可高达1000 × 10⁹/L。这一现象引发了学术界对TAM谱系中血小板生物学异质性的重新审视。血小板增多是否预示着独特的发病机制、是否存在血栓风险、以及其与GATA1突变谱之间的关联尚不明确。为此，来自日本儿科白血病研究小组(JPLSG)的研究团队开展了一项基于TAM-10前瞻性队列的二次分析，旨在系统阐明TAM伴血小板增多症的临床及分子特征，相关成果发表在《Leukemia》杂志。

关键技术方法

本研究采用了多组学整合分析策略。首先，研究人员对TAM-10前瞻性临床试验队列中的167例患者的基线数据进行了回顾性分析，根据诊断时的血小板计数将患者分为极高(EH, ≥1000 × 10⁹/L)、高(High, 450–999 × 10⁹/L)、正常(Normal, 150–449 × 10⁹/L)和低(Low, <150 × 10⁹/L)四组。其次，研究运用了流式细胞术(Flow cytometry)对患者外周血原始细胞的表面标志物(包括CD7, CD117, CD13, CD33, CD41, CD61)表达谱进行分析，并利用UMAP算法进行降维可视化。第三，通过多重细胞因子检测技术分析血清中27种细胞因子的水平。第四，依据GATA1基因突变类型将其分类为GATA1s-high和GATA1s-low两种突变谱型。最后，利用携带不同Gata1剪接变体(ΔNT-H和ΔNT-M)的转基因小鼠模型在体内验证GATA1短肽(GATA1s)剂量对血小板计数的影响。

研究结果

基于血小板计数的TAM患者特征

在对167例患者的分析中，研究人员发现45%的患者表现为血小板减少，而约24%的患者表现为血小板增多(含极高和高血小板组)。随着血小板计数的升高，患者的白细胞(WBC)计数和外周血原始细胞比例呈显著上升趋势。此外，丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平和肝肿大频率在血小板增高组中显著更高，提示可能存在更广泛的器官受累。值得注意的是，尽管血小板计数极高，但在整个队列中并未观察到血栓栓塞事件，且各组间的早期死亡率、晚期死亡率及ML-DS转化率无显著差异。

TAM伴血小板增多症患者的形态学与分子特征

外周血涂片检查显示，所有极高血小板计数(EH)患者均表现出明显的血小板增多症并伴有显著的大型血小板，这提示巨核细胞活化增强。整合热图分析显示，EH和High组患者在临床参数、免疫表型和GATA1突变模式上具有聚类倾向。具体而言，GATA1s-high突变类型在血小板计数较高的患者中更为普遍。

不同血小板组的表面标志物和细胞因子谱

流式细胞术分析揭示了随着血小板计数的升高，巨核细胞和祖细胞标志物(CD41, CD61, CD117)的表达逐渐增加，而髓系标志物CD33的表达相对降低。UMAP分析进一步证实，EH组患者倾向于形成一个松散的簇，表明其免疫表型具有相似性。在细胞因子谱方面，EH和High组患者表现出广泛的促炎和造血细胞因子水平升高，包括IL-4, IL-7, IL-9, IL-10, PDGF-bb, basic FGF, Eotaxin, G-CSF, IFN-γ, IP-10, MCP-1, RANTES和TNF-α。

TAM患者血小板计数的时间进程

纵向随访数据显示，大多数EH和High组患者的血小板计数在诊断后约1个月达到峰值，随后自发下降，无需特异性干预。虽然接受低剂量阿糖胞苷治疗的患者血小板下降趋势略有改变，但总体呈现自限性病程。仅在发生白血病转化或死亡的患者中观察到持续性血小板减少。

GATA1突变模式与血液学及生物学参数的关联

根据GATA1突变类型分层分析发现，GATA1s-high突变组患者的血小板计数显著高于GATA1s-low组，且伴随更高的ALT水平和CD41表达。与之相反，两组间的WBC计数和原始细胞比例无显著差异。血清学分析显示，GATA1s-high组患者的PDGF和Eotaxin等细胞因子水平显著升高。

Gata1s高表达对转基因小鼠血小板计数的影响

为了验证GATA1s剂量效应，研究人员分析了表达不同水平Gata1s的转基因小鼠模型。结果显示，在内源性Gata1表达降低的背景下，携带高Gata1s(ΔNT-H)的小鼠在胚胎期18.5天及出生后3-5天的血小板计数显著高于野生型和ΔNT-M小鼠，这为GATA1s剂量与血小板生成之间的因果关系提供了实验证据。

讨论与结论总结

本研究首次系统性地描绘了TAM中血小板增多症的临床与分子图谱。研究结果表明，TAM伴血小板增多症并非随机现象，而是与特定的生物学特征相关联，包括较高的原始细胞比例、肝脏受累、巨核细胞偏倚、GATA1s-high突变模式的富集以及广泛的细胞因子激活。约四分之一的TAM患者表现为血小板增多，但这种现象与血栓形成或不良临床结局无关，且通常呈自限性。通过与ML-DS大型队列数据的比较，研究人员发现血小板增多症是TAM阶段特有的现象，并未持续到ML-DS阶段，这提示了不同阶段巨核细胞生成的调控机制存在差异。该研究确立了GATA1突变类型(特别是GATA1s-high)与血小板增多之间的基因型-表型相关性，强调了TAM内部的生物学异质性。尽管本研究受限于描述性设计且极端血小板增多症的样本量有限，但其结果为理解TAM的自然史及指导临床监测提供了重要的科学依据。