一名中年女性患者中，TMEM91::TAL1融合基因导致骨髓增生异常综合征（MDS）迅速进展为急性髓系白血病（AML）：病例报告

《Hematology》：TMEM91::TAL1 Fusion gene in a middle-aged female with rapid MDS to secondary AML progression: a case report

本研究首次报道TMEM91::TAL1融合基因在骨髓增生异常综合征（MDS）患者中的存在，并发现其与快速进展至继发性急性髓系白血病（sAML）及造血干细胞移植后的完全缓解密切相关。RNA-seq检测到该融合，而全基因组测序（WGS）未检出，提示技术差异可能影响结果判定。

　　
TMEM91::TAL1融合基因在血液系统恶性肿瘤中的首次发现及临床意义分析

摘要部分指出，本研究首次报道了TMEM91::TAL1融合基因在骨髓增生异常综合征（MDS）患者向 secondary acute myeloid leukemia（sAML）转化的临床病例。该患者通过RNA测序技术检测到该融合，其表达水平与疾病进展呈现显著相关性，经造血干细胞移植后获得完全缓解。这一发现突破了该融合基因此前仅被发现于脑胶质瘤的局限，首次将其与血液系统恶性肿瘤的发病机制联系起来。

病例介绍显示，患者呈现典型MDS特征：骨髓中幼稚细胞比例达8%，外周血出现5%原始细胞，并伴有继发性骨髓纤维化。值得注意的是，该病例存在双重分子异常特征：一方面检测到低频DNMT3A突变（1.3%），另一方面存在较高表达的TMEM91::TAL1融合（初始表达1.79%，进展后达2.83%）。特别需要关注的是，常规的WGS检测未能发现该融合，而RNA-seq技术成功捕获到这一关键分子事件。

在分子机制探讨方面，研究团队通过对比分析RNA-seq与WGS检测结果，揭示了两种检测平台的本质差异。RNA-seq技术能够精准识别剪接后的成熟转录本，有效捕捉到位于TMEM91基因第3外显子和TAL1基因第5外显子之间的精确断裂点。这种断裂点的位置选择具有特殊性：TMEM91的断裂发生在编码跨膜蛋白结构的区域，而TAL1的断裂点位于其DNA结合域的关键区域。这种双重断裂点的组合，既保留了TMEM91的膜定位功能特征，又激活了TAL1的转录调控功能，形成独特的分子互作模式。

值得注意的是，该病例中DNMT3A突变虽然存在（1.3%），但不足以单独驱动白血病转化。研究团队通过对比分析发现，当TMEM91::TAL1融合表达达到2.83%时，患者骨髓原始细胞比例在一个月内从8%激增至55%，这种快速进展提示该融合可能具有更强的致病性。通过RT-PCR和Sanger测序的验证，确认了该融合的转录本特异性，排除了实验假阳性的可能。

在讨论部分，研究者系统性地分析了TMEM蛋白家族的功能背景。已知TMEM蛋白成员在细胞迁移、离子通道形成、免疫应答调节等方面发挥重要作用，其中多个成员已被证实参与肿瘤发生发展。例如，TMEM16A调控AKT/GSK3β通路，TMEM17影响JAK/STAT3信号轴，这些发现为理解TMEM91的潜在功能提供了理论依据。研究特别指出，TAL1基因作为造血干细胞发育的关键调控因子，其异常激活在T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）中已被广泛证实。而TMEM91与TAL1的融合，可能形成新的转录调控复合体，协同激活PI3K/AKT信号通路，从而促进白血病干细胞的自我更新能力。

值得注意的是，该融合基因的发现填补了现有分子分型的空白。根据WHO分类标准，MDS向sAML转化需要满足原始细胞比例超过20%或出现其他转化标志。本例患者在初始诊断时已存在1.79%的融合表达，随着病情进展至55%的原始细胞比例，融合表达同步提升至2.83%。这种动态变化提示TMEM91::TAL1可能作为新型生物标志物，用于预测MDS患者的转化风险。同时，该病例验证了RNA-seq技术在融合基因检测中的独特优势，特别是对于位于高重复序列或复杂结构区域的融合事件，RNA层面的直接检测可避免DNA测序的假阴性问题。

在治疗学方面，研究团队创新性地采用造血干细胞移植联合免疫抑制治疗的方案。患者接受haplo-SCT后，不仅实现了融合基因表达水平的急剧下降（从2.83%降至0.04%），更在28天内获得完全缓解。这种快速应答提示该融合可能直接参与白血病细胞的生存和增殖调控。但研究者也指出，移植后出现的迟发性移植物抗宿主病（GVHD）可能反映了供体与受体的免疫不相容性，这为异体移植在血液系统恶性肿瘤中的应用提供了新的临床视角。

未来研究方向主要集中在三个方面：首先，需要建立体外功能验证体系，通过构建重组融合蛋白或特异性siRNA干预实验，解析该融合如何调控PI3K/AKT信号通路。其次，应扩大病例队列进行分子分型研究，确定TMEM91::TAL1融合在血液系统恶性肿瘤中的发生率及临床相关性。最后，开发基于RNA测序的实时监测技术，评估该融合表达水平与疾病进展的动态关系，这可能为血液系统恶性肿瘤的个体化治疗提供新靶点。

本案例的临床意义体现在三个层面：诊断学层面，揭示了RNA-seq在融合基因检测中的不可替代性，特别是在存在复杂基因组结构或低频突变的情况下；治疗学层面，验证了造血干细胞移植在消除特定分子异常中的有效性；机制学层面，为TMEM蛋白家族的功能研究开辟了新方向。特别值得关注的是，该融合在脑胶质瘤中的发现（文献[41]）与血液系统恶性肿瘤的关联，暗示可能存在跨谱系的分子驱动机制。

在技术方法学方面，研究团队建立了多维度验证体系：首先通过NGS检测发现DNMT3A突变，但该突变频率不足以驱动疾病进展；随后采用特异性RT-PCR进行验证，并通过Sanger测序确认断裂点；最后通过WGS排除基因组层面的结构异常。这种层层递进的验证方法，为融合基因的检测标准提供了重要参考。

值得深入探讨的是，该融合基因如何突破现有分子分型的局限。根据现有研究，MDS向sAML转化需要累积至少5个基因突变（包括TP53、RUNX1、ASXL1等），而本例患者仅存在DNMT3A突变和TMEM91::TAL1融合。这提示可能存在未被充分认识的分子亚型，或该融合具有激活多信号通路的能力。研究团队通过比较分析TCGA数据库中的MDS和sAML样本，发现TMEM91基因在血液系统恶性肿瘤中的表达水平显著高于实体瘤，这与该基因在造血调控中的潜在作用相吻合。

临床实践中，该发现对MDS患者的管理具有重要指导意义。对于具有快速进展特征（如IPSS-R Intermediate风险组中1年转化率超过20%的亚型），建议常规进行RNA测序筛查新型融合事件。特别在常规分子检测（如FISH、NGS）阴性但临床表现高危的患者中，应扩大检测范围至包括RNA水平的分子异常。同时，对于接受细胞移植治疗的患者，需建立融合基因的动态监测体系，可能为移植后复发提供预警指标。

该研究还存在若干待解答的问题：首先，TMEM91基因本身在正常造血中的作用尚未完全明确，其异常激活是否导致TAL1的过度表达仍需验证；其次，融合基因是否通过影响miRNA网络（如TAL1已知的miR-17-92和miR-223调控机制）参与白血病进程；最后，该融合基因在实体瘤与血液系统恶性肿瘤中的功能差异，可能涉及不同的信号通路激活模式。这些问题的解决需要结合单细胞测序、空间转录组学等新技术，以及结构生物学手段解析融合蛋白的分子机制。

从临床转化角度，建议建立血液系统恶性肿瘤的RNA测序标准流程。目前常规检测主要依赖DNA水平的分析，而对RNA层面的融合事件检测存在明显空白。特别是对于MDS患者，常规NGS可能漏检约30%的融合基因（文献[37]），这可能导致误诊或治疗延误。同时，应关注该融合基因与现有突变（如TP53、NPM1）的协同作用，可能形成新的分子分型。

本案例对分子诊断技术发展提出新要求。现有WGS平台难以检测低丰度RNA融合事件，尤其是当断裂点位于重复序列或跨染色体区域时。建议研发基于NGS技术的RNA融合检测panel，结合靶向捕获探针和深度测序，提高检测灵敏度和特异性。此外，开发实时动态监测系统，通过可穿戴设备连续追踪患者循环系统中融合转录本的丰度变化，可能实现疾病的早期预警和疗效评估。

在理论机制探索方面，研究者提出三种可能的作用模型：第一种为双顺反子转录调控模型，即TMEM91的开放阅读框与TAL1的调控序列形成新的转录单元，驱动TAL1的异常表达；第二种为转录后调控模型，融合体通过影响RNA剪接或稳定性间接调控靶基因；第三种为蛋白复合体形成模型，TMEM91的膜定位功能可能将TAL1的转录活性局限于特定细胞器或膜微域，增强其对造血干细胞的特异性调控。这些假说需要通过CRISPR/Cas9基因编辑、条件性表达系统等实验进行验证。

临床实践中，该发现为高危MDS患者提供了新的治疗靶点。目前针对MDS的疗法主要集中于改善造血功能（如铁剂、维生素补充）和诱导分化（如地西他滨）。而针对特定融合基因的靶向治疗（如TAL1抑制剂、PI3K/AKT通路阻断剂）可能成为突破方向。本例患者在移植前接受azacitidine治疗，其效果可能与DNMT3A突变修复相关，但也提示需要开发针对融合基因的特异性疗法。

该研究对血液系统恶性肿瘤的分类具有潜在影响。根据国际血液学组织（ISH)最新分类标准，融合基因已被明确列为分子分型的组成部分。TMEM91::TAL1的发现可能推动建立新的分子亚型，特别是当该融合与其他突变（如TP53、KMT2A）共存时，可能形成独特的临床亚群。建议在未来的临床指南中纳入该分型的评估标准。

伦理学层面，研究团队严格遵循赫尔辛基宣言，通过获得患者知情同意，并采用去标识化数据管理方式，确保患者隐私。特别在涉及GVHD等严重并发症的报道中，需平衡科学价值与患者隐私保护，这为临床研究提供了伦理范本。

总之，该病例的发现不仅拓展了TMEM蛋白家族在血液系统肿瘤中的作用谱，更验证了多组学联合检测的临床价值。未来研究应着重解析该融合的分子机制，开发特异性抑制剂，并建立包含RNA测序的临床诊断标准，这将为血液系统恶性肿瘤的精准治疗提供新的突破口。