《International Journal of Hematology》：NPM1-rearranged AML: clinical features, molecular pathogenesis, and therapeutic perspectives
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核仁磷酸蛋白1（Nucleophosmin 1, NPM1）基因异常是急性髓系白血病（Acute Myeloid Leukemia, AML）中最常见的遗传改变之一。NPM1突变（NPM1c）在成人AML中检出率为30%–40%，其临床和分子特征已得到充分表征
核仁磷酸蛋白1（Nucleophosmin 1, NPM1）基因异常是急性髓系白血病（Acute Myeloid Leukemia, AML）中最常见的遗传改变之一。NPM1突变（NPM1c）在成人AML中检出率为30%–40%，其临床和分子特征已得到充分表征。相较而言，NPM1重排（NPM1-r）涉及MLF1、CCDC28A、HAUS1和RARA等罕见融合伴侣，发生率远低于NPM1c，且长期以来认知有限。然而，近期研究逐渐揭示了NPM1-r AML的分子机制与临床特征，发现其与NPM1c-AML存在诸多相似之处。两种类型共享关键的致白血病机制，包括NPM1的胞质错位（cytoplasmic mislocalization）、与核输出蛋白1（Exportin 1, XPO1）的相互作用以及持续的HOX基因表达，这些共同驱动白血病转化。NPM1-r AML可能具有独特的临床特征，包括在年轻患者中更常见以及可能预后较差，尽管这些发现尚需在大队列中进一步验证。靶向XPO1和Menin的治疗策略在NPM1c-AML中已显示出前景，对NPM1-r AML也可能具有潜在价值。持续深入研究对于阐明这一罕见AML亚型的生物学特性并确立优化治疗策略至关重要。
## NPM1与NPM1融合基因的结构
人源NPM1基因位于5号染色体长臂3区5带（5q35），由12个外显子组成。NPM1蛋白包含N端核心结构域（core domain）、酸性区域（acidic region）、核定位信号（Nuclear Localization Signal, NLS）以及无序的C端区域。高度保守的N端核心结构域介导寡聚化及蛋白质-蛋白质相互作用。酸性区域含多个酸性氨基酸残基，形成负电荷伸展区，参与组蛋白结合。C端部分包含碱性、带正电荷的氨基酸簇及芳香族残基，促进核酸结合。野生型NPM1执行广泛的细胞功能，包括通过液-液相分离（liquid-liquid phase separation）参与核仁组织、调控核糖体生物合成与输出、DNA修复、中心体复制以及核仁应激反应等。
NPM1拥有多个调控核质转运的信号，发挥穿梭伴侣蛋白功能。主要信号包括核输出信号（Nuclear Export Signal, NES）、NLS和核仁定位信号（Nucleolar Localization Signal, NoLS）。NES被核输出受体XPO1（又称染色体区域维护蛋白1, Chromosomal Region Maintenance 1, CRM1）识别，促进蛋白质从核内输出至胞质；NLS则被importin-α/β识别，介导从胞质向核内的输入。NoLS将蛋白质定向至核仁，在NPM1中位于第12外显子。第12外显子是突变热点，典型的四碱基对插入导致移码，使NoLS丢失并获得新的C端NES。
对于NPM1融合蛋白，类似的原理同样适用。在NPM1::MLF1、NPM1::CCDC28A、NPM1::HAUS1和NPM1::RARA等融合蛋白中，NPM1的第12外显子区域缺失，导致NoLS丢失。此外，CCDC28A和HAUS1等融合伴侣自身携带C端NES基序，当与NPM1融合时，这些NES基序提供了额外的核输出信号，使融合蛋白模拟NPM1c，被输出至胞质。
## NPM1重排AML的临床特征
为阐明NPM1-r AML的临床特征与结局，研究人员对文献报道的病例进行了回顾。在已识别的重排中，NPM1::MLF1最为常见，约占AML病例的0.2%–0.5%，包括骨髓增生异常综合征继发的AML。既往研究详细报道了69例NPM1::MLF1 AML，关键发现包括：NPM1::RARA仅见于急性早幼粒细胞白血病（Acute Promyelocytic Leukemia, APL），且采用全反式维甲酸（All-Trans Retinoic Acid, ATRA）为基础的方案治疗，提示RARA是该AML亚型的主要驱动因素，而NPM1的致白血病贡献尚不明确。
其他NPM1-r AML则表现出与NPM1c-AML相似的表型特征。具体而言，在可获得数据的病例中，原始细胞CD34表达持续阴性；同时，FLT3-内部串联重复（Internal Tandem Duplication, ITD）、DNMT3A、WT1和IDH2等突变频繁出现，这些突变在NPM1c-AML中同样常见。CD34表达缺失与突变谱特征与NPM1c-AML高度相似，提示两者共享致白血病机制。
尽管存在上述相似性，NPM1-r AML仍呈现独特的临床特征。在分析的22例病例中，12例为儿童或年轻成人患者，提示该病好发于年轻人群。临床结局方面，NPM1-r AML较NPM1c-AML预后更差，表现为高死亡率（57.1%）和高复发率（40.9%）。这些结果凸显了为NPM1-r AML制定针对性治疗策略的必要性，但鉴于样本量有限，仍需大规模研究验证这些趋势。
## NPM1-r AML的分子病理机制
**（1）NPM1融合蛋白的致白血病活性**
尽管NPM1融合蛋白的功能长期以来知之甚少，近期研究逐步揭示了其致白血病活性。例如，单独NPM1::MLF1不足以增强正常小鼠骨髓细胞的集落形成能力，但可增强Npm1
±骨髓祖细胞的集落形成活性，伴随Hoxa9、Hoxa10和Meis1表达增加。此外，NPM1::MLF1转导的小鼠骨髓细胞偶尔可在小鼠逆转录病毒基因转导和移植模型中诱导AML发生。这些发现提示NPM1::MLF1具有较弱的致白血病活性，需要额外的协同事件——例如野生型NPM1活性降低及其他突变——才能实现完全的白血病转化。
相比之下，NPM1::CCDC28A表现出显著更强的致白血病活性。NPM1::CCDC28A转导的小鼠骨髓祖细胞在体外获得广泛的连续传代能力，并在几乎所有受体小鼠中持续诱导AML发生。鉴于CCDC28A还可形成NUP98::CCDC28A融合基因参与T细胞白血病，CCDC28A的致癌活性可能进一步增强NPM1::CCDC28A的白血病潜能。
NPM1::RARA已被证实功能与PML::RARA相当，后者是APL的公认驱动因素。NPM1::RARA在小鼠骨髓细胞中的异位表达可在体外和体内诱导APL样表型；此外，表达NPM1::RARA的转基因小鼠可发生APL样疾病，且对ATRA治疗的反应与PML::RARA阳性APL相似。因此，NPM1::RARA似乎更接近于PML::RARA，而非其他NPM1融合蛋白。
**（2）NPM1融合蛋白的胞内行为**
NPM1c或NPM1重排的形成 invariably 导致NoLS丢失，多数情况下还获得新的C端NES。新产生的C端NES优先于N端NES被XPO1识别，促进突变型NPM1的胞质定位。NPM1::MLF1、NPM1::CCDC28A和NPM1::HAUS1均缺乏NoLS，且据报道定位于胞质。由于CCDC28A和HAUS1携带NES，NPM1::CCDC28A和NPM1::HAUS1获得了额外的NES，与NPM1c类似。相比之下，MLF1不含C端NES，因此NPM1::MLF1未获得新的NES。研究发现NPM1::CCDC28A比NPM1::MLF1表现出更明显的胞质定位，与获得新NES增强胞质转运的观点一致。此外，鉴于NPM1::CCDC28A较NPM1::MLF1具有更强的致白血病活性，这一观察提示胞质错位程度可能与致白血病潜能相关。因此，NPM1——正常情况下局限于核仁——异常重新分布至胞质，是NPM1c和NPM1重排两种AML细胞的共同特征。
野生型NPM1对细胞存活至关重要，其完全缺失可导致胚胎致死。因此，NPM1突变和重排均为杂合性。已知NPM1c可与野生型蛋白形成异二聚体，将其携带至胞质，显著损害核内NPM1功能。此外，NPM1c可异常滞留核蛋白如ARF、HEXIM1、FBW7、MIZ1、CTCF、PU.1及caspase-6/8等于胞质。结果，NPM1c-AML中NPM1本身的核功能及其相关的核调控网络均遭破坏，可能促进白血病发生。NPM1-r AML中可能发生类似的功能破坏，尽管这一假说尚需未来研究加以实验验证。
**（3）NPM1融合蛋白的染色质调控**
伴NPM1异常的AML的一个显著特征是HOX基因的持续高水平表达。生理条件下，HOXA9等HOX基因在造血干细胞中高表达，但在分化过程中被下调。然而，在NPM1突变AML中，HOX表达维持在相当于正常干细胞的水平，驱动白血病转化。基因组编辑研究表明，HOX基因的上调严格依赖于NPM1c的存在。药理学抑制XPO1——阻断NPM1c的核输出——可降低HOX表达并促进NPM1突变AML细胞分化。这些发现确立了NPM1突变与HOX激活之间的直接因果关系。
近期研究提出，滞留于核内的一小部分突变型NPM1可直接结合HOX簇和MEIS1的启动子区域，从而调控转录。XPO1传统上被认为是一种核输出因子，现已被确认为该过程的核心介导者。XPO1可直接与染色质结合，且突变型NPM1的染色质结合需要XPO1参与。有研究提出，XPO1首先与染色质结合，随后募集NPM1c。NPM1c通过其酸性结构域（氨基酸120–150）与KMT2A/MLL1及RNA聚合酶II形成复合物，结合于染色质以激活靶基因转录。更新的研究显示，NPM1c发生相分离形成核凝聚体，称为"协调体"（C-body），其募集XPO1、NUP98、KMT2A和MENIN。C-body在调控基因表达和促进白血病增殖中发挥关键作用。重要的是，XPO1抑制可破坏突变型NPM1与染色质的结合，导致HOX和MEIS1表达下调，凸显了XPO1介导通路作为有前景治疗靶点的价值。
有趣的是，NPM1融合蛋白似乎与NPM1c功能相似。NPM1::MLF1和NPM1::CCDC28A均可上调HOX基因。NPM1::CCDC28A可结合HOX启动子并激活其转录，且该效应可被XPO1抑制所消除。这些发现提示NPM1融合蛋白与NPM1c类似，与XPO1协同维持异常的HOX表达并驱动白血病发生。
## NPM1-r AML的治疗策略
**（1）XPO1抑制剂**
XPO1参与肿瘤复合物的核输出和染色质募集，使其成为伴NPM1c和NPM1重排AML的重要治疗靶点。在携带NPM1c和FLT3-ITD的小鼠白血病模型中，XPO1抑制剂治疗显著延长了生存期。Selinexor是一种选择性核输出抑制剂，特异性靶向XPO1/CRM1——核蛋白输出的关键介导因子及肿瘤复合物染色质募集的关键介导因子——在研究人员的研究中，XPO1抑制抑制了NPM1::CCDC28A转化的小鼠AML细胞的集落形成能力，抑制HOX基因表达，并恢复NPM1::CCDC28A的核定位。Selinexor治疗AML的临床试验正在进行中，其在复发/难治性AML的I期试验中安全性已得到确认。除单药活性外，selinexor预计与常规化疗联合可产生协同效应。
第二代XPO1抑制剂eltanexor相较selinexor具有优势，包括更低的毒性和有限的血脑屏障通透性。Eltanexor可提供更持续的XPO1抑制，并已在NPM1c-AML患者来源异种移植模型中显示出疗效。然而需注意，XPO1抑制剂并非NPM1特异性，其还影响TP53和CDKN1A等其他蛋白质的核输出，因此需要谨慎解读其抗白血病效应在多大程度上直接归因于NPM1。
**（2）Menin抑制剂**
Menin抑制剂正成为NPM1突变AML的有前景的治疗药物。Menin作为MLL1（KMT2A）的辅因子，促进H3K4甲基化及HOXA9和MEIS1等靶基因的转录激活。尽管这类药物最初为靶向MLL1重排白血病而开发，但由于NPM1c与MLL1在增强HOX/MEIS转录中的协同作用，Menin抑制预计对NPM1c-AML同样有效。
新型Menin抑制剂如MI-3454和VTP-50469已在NPM1c-AML小鼠模型中显示出强效的抗白血病活性。口服Menin抑制剂revumenib（SNDX-5613）选择性破坏Menin-MLL相互作用，在首次人体I期试验（NCT04065399）中，约30%的复发AML患者达到完全缓解（Complete Remission, CR）或CR伴部分血液学恢复，且安全性可接受。在研究人员的研究中，表达NPM1::CCDC28A的AML细胞对Menin抑制高度敏感，提示Menin抑制剂不仅对NPM1c-AML有效，对NPM1-r AML也可能有效。
此外，Menin和XPO1抑制剂联合使用在NPM1c-AML小鼠模型中已显示出协同效应。类似地，联合治疗在人脐带血细胞和表达NPM1::CCDC28A的小鼠骨髓细胞中均优于单药治疗。这些发现凸显了XPO1和Menin抑制剂联合治疗NPM1-r AML的潜力，有待未来临床试验进一步研究。
