医脉前沿 | 深度解读MDS贫血机制与靶向治疗新格局:从红系造血的分子蓝图到临床精准策略
发布时间:2026-05-22   


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骨髓增生异常肿瘤(MDS)是一组起源于造血干细胞的异质性肿瘤性疾病,其特征为骨髓细胞发育异常、外周血细胞减少及向急性髓系白血病转化风险增高。在MDS中,无效红系造血导致的贫血是最常见的血细胞减少,也是影响患者生活质量与整体预后的关键因素。


近日,Vera Adema及Simona Colla团队在《Blood Cancer Discovery》发表综述,医脉通特此系统梳理了稳态下红系造血的调控网络,深入解析了MDS贫血的分子机制,并评估了当前针对低危MDS贫血治疗策略的作用机制与临床证据,为该领域的个体化治疗提供了重要参考。





稳态红系造血:多层次调控下的复杂分化过程



成人红系造血起始于造血干细胞向巨核-红系祖细胞的分化,随后依次分化为早期红系祖细胞和终末红系分化阶段。终末红系分化不依赖促红细胞生成素,涵盖原红、嗜碱红、多色红、正红、网织红细胞等阶段,伴随细胞缩小、细胞器清除、血红蛋白基因表达上调及脱核(图1)。


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图1 红系造血示意图


红系分化可通过流式细胞术结合CD71、CD105、CD235a等表面标志物进行阶段特异性分析。该过程受到外源性因子与内源性转录因子的严密调控。



外源性调控:SCF、EPO与红系岛微环境



干细胞因子通过结合c-Kit受体,激活PI3K/AKT及MAPK信号通路,促进早期红系祖细胞的存活与增殖。EPO作为红系造核心激素,由肾脏分泌,结合EPO受体后激活JAK2/STAT5等信号通路,驱动红系细胞存活、增殖与成熟。EPO信号受SHP-1及SOCS家族负反馈调控,防止红细胞过度生成。


红系岛是骨髓中特化的造血微环境,由中央巨噬细胞与不同阶段红系细胞构成。巨噬细胞提供细胞因子、铁离子并吞噬脱出的细胞核,并通过VCAM-1、ICAM-4等黏附分子维持结构完整,支持红系分化(图2)。


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图2 红系岛结构示意图



内源性转录因子:GATA1、KLF1与TAL1的核心作用



GATA1是红系与巨核系发育的主转录因子,在MEP阶段通过“GATA转换”启动红系定向分化。GATA1调控珠蛋白、血红素合成、自噬及红细胞膜相关基因表达。KLF1调控红系定向、血红蛋白转换及终末分化,并激活BCL11A以抑制γ-珠蛋白表达。TAL1与GATA1、KLF1协同调控终末红系分化相关基因。



线粒体与代谢:能量与血红素合成的整合节点



红系造血过程中,细胞从早期依赖氧化磷酸化转变为终末阶段依赖糖酵解。GLUT1表达上调以维持无氧糖酵解。血红素合成始于线粒体,涉及ALAS2等关键酶,终产物与珠蛋白结合形成功能性血红蛋白。铁通过TFR1内化、还原及转运进入线粒体,由FECH插入原卟啉IX生成血红素。EIF2AK1通路在血红素充足或缺乏时调控珠蛋白翻译(图3)。


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图3 血红素合成与血红蛋白生成示意图




MDS贫血机制:无效红系造血的分子基础



约90%以上MDS患者携带至少一种体细胞突变,涉及RNA剪接、表观调控及信号转导等通路。低危MDS贫血主要见于两类亚型:伴5q缺失的MDS与伴环状铁粒幼细胞的MDS。


MDS-del(5q)中,RPS14单倍剂量不足激活p53依赖性红系凋亡,CSNK1A1单倍剂量不足增强来那度胺敏感性,共同导致巨幼红细胞性贫血。MDS-RS中,SF3B1突变导致血红素合成与转运相关基因异常剪接,胞质血红素缺乏激活EIF2AK1-ATF4通路,并诱导DDIT3介导的自噬,导致正红阶段分化阻滞。


高危MDS贫血则源于造血干细胞向髓系分化偏离,而非单一突变导致的红系阻滞,治疗重点在于延缓疾病进展而非直接纠正贫血。




低危MDS贫血治疗策略:从ESAs到新型靶向药物



  • 促红细胞生成素类药物(ESAs)为一线治疗,适用于内源性EPO水平较低、输血负担轻的患者,总体反应率约30%-60%,但反应多为短暂。SF3B1突变患者对ESA反应更佳。


  • 罗特西普为ActRIIB-Fc融合蛋白,通过抑制TGFβ超家族配体促进终末红系造血。MEDALIST研究显示,38%患者实现≥8周脱离输血。COMMANDS研究中,罗特西普在输血脱离率、血红蛋白提升及总生存方面均优于促红素α。COMBOLA研究初步提示罗特西普联合ESA在非RS患者中具有活性。


  • Imetelstat为端粒酶抑制剂,通过结合TERC RNA模板区抑制端粒延长。IMerge研究中,40%患者实现≥8周脱离输血,中位反应持续时间约51周,并伴有SF3B1、TET2、DNMT3A等突变负荷下降。


  • 来那度胺在MDS-del(5q)中通过诱导CK1α降解实现合成致死。MDS-004研究显示,10mg来那度胺组61%患者脱离输血,中位反应持续时间未达到。在非del(5q)患者中亦有一定疗效,但需警惕粒细胞减少与血小板减少。


  • 阿扎胞苷地西他滨为低剂量表观遗传调控药物,在低危MDS中可改善贫血并实现输血脱离,但通常用于ESA、罗特西普或imetelstat无效后的输血依赖患者。


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图4 低危MDS贫血治疗药物的作用机制示意图




未来方向:从机制到精准干预的探索



目前仍有部分低危MDS贫血患者对现有治疗无应答。正在探索的新兴策略包括:IDH1/2突变靶向药物、剪接体抑制剂、IL1β-炎性小体轴抑制剂、IRAK4通路抑制剂、NLRP3抑制剂及JAK/ACVR1抑制剂等,初步结果展现出潜力。


总结:理解无效红系造血,推动MDS贫血个体化治疗


红系造血是一个高度复杂、多层次的调控过程。在MDS中,无效红系造血导致的贫血仍显著影响患者预后。尽管ESAs、罗特西普、imetelstat、来那度胺及HMAs已改善部分MDS贫血患者的临床结局,但其作用机制、疗效预测及耐药机制仍待深入解析。医脉通认为对MDS贫血分子基础的理解,将推动更持久、更精准的治疗策略发展。




参考文献:

Adema V, et al. Understanding the Molecular Mechanisms Underlying Anemia in Myelodysplastic Syndromes: From Erythropoiesis to New Therapeutic Approaches. Blood Cancer Discov. 2026 May 6:OF1-OF12.




编辑:Felicia

审校:Janet

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