骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)是一组常见的高风险向白血病进展的血液系统恶性肿瘤。由于较高的肿瘤异质性,现有的结合临床特征与细胞遗传学异常的IPSS-R分期并不能准确预测疾病进展。虽然目前已有研究对于MDS的分子特征进行研究并取得了一定进展,但由于进展各阶段新克隆的产生,对于基因突变间相互作用及其上下游关系的研究有限,以及个体异质性,各研究结果不尽相同。故而本实验主要对低高危MDS,由MDS进展而来的白血病及原发性急性髓系白血病的基因突变谱的数量、特征、驱动突变及其相互关系进行分析。方法:本研究收集了广东省人民医院2016年1月到2017年12月的37例髓系肿瘤患者治疗前的骨髓穿刺样本,其中,低危MDS组10例,高危MDS组14例,由MDS进展而来的AML组3例,原发AML(M2)组10例。提取DNA并进行114个血液肿瘤相关基因的靶向测序。经过对变异的检测、过滤和注释,利用生物信息学分析方法分析各组样本的突变谱,利用MutsigCV软件和oncodriveCLUST算法寻找其驱动突变,并对其进行聚类分析和通路富集分析。此外,Fisher检验、双侧T检验和Lasso回归等统计方法也被用于基因突变模式分析和组间比较。结果:1.通过对各组样本进行靶向测序并根据质量值和测序深度进行过滤,发现各组患者平均外显子非同义突变数量为80个(73-106)。其中错义突变比例最高,最常见的SNV类型为C-T。从低危MDS、高危MDS、原发AML到MDS转化的AML,各组平均突变总数分别为56.8、61.5、63.5和77(趋势方差分析:P=0.028),框移缺失突变的绝对值分别为 16.1、21.07、20.8 和 29.97,比值分别为 28.26%、34.26%、32.76%和 44.68%,错义突变的绝对值分别为30.3、29.5、30.7和32.33,比值分别为53.35%、47.96%、48.34%和 35.11%。2.各组突变频率最高的基因分别为:低危组:ASXL1、ATM、FAT1、PAX5、SETBP1;高危组:ASXL1、ATM、FAT1、IL7R、JAK1;sAML 组:ASXL1、ATM、BRAF、CCND3、CEBPA;AML 组:ASXL1、ATM、DIS3、FAT1、FLT3。3.通过组间对比,从低危MDS、高危MDS到sAML中突变频率持续升高的基因包括B兄4F、IDH1、U2AF1、ZRSR2等,有持续下降趋势的基因包括EZH2、SETBP1等。4.各组患者的基因本体论(Gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析结果表明各组患者均在髓系细胞分化、细胞调控、造血调控、转录因子等通路富集,且各组间通路富集未见明显差异。但多数剪接体通路基因突变频率随着疾病进展增高,而RAS通路相关基因在AML组和sAML组突变频率较高。结论:1.从低危MDS、高危MDS、原发AML到MDS转化的AML,可见其突变总数有增高趋势,且框移缺失突变的绝对值与比例逐渐增高。2.MDS和AML各组中剪接体相关通路、表观遗传相关通路等基因突变均多见;AML组中RAS通路基因突变频率较高。3.MDS进展各阶段基因突变谱各有其特异性,对于MDS分子特征的分析有助于疾病进展的预测。4.与MDS继发AML相比,原发性AML中包含较多病毒相关通路富集。