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急性淋巴细胞白血病研究进展

2017/05/20 阅读:

关键词:急性;淋巴细胞;白血病;综述

精准的危险度分层是实现白血病精准医疗的前提和基础。目前,基于现有的危险度分层标准实施的治疗方案已经使儿童ALL的5年无病生存率和总生存率显著提高。但仍有20%的患者疗效不佳,易复发,仍需深入探讨白血病的分子生物学特征。随着基因组研究的进展,在ALL中发现了一类新的高危白血病亚型,其基因表达谱与BCR-ABL阳性患者相似,伴有IKZF1或其它淋巴转录调节因子缺失,而且也像Ph阳性ALL一样具有不良的预后,化疗效果差,复发率高,预后不佳,但BCR-ABL融合基因检测为阴性,目前我们称之为Ph样急性淋巴细胞白血病(Ph-likeALL)。Ph-likeALL是由DenBoer等2009年时第一次提出,目前该类患者缺乏有效的实验室检测方法,其临床特征也不清楚,很难与低中危患者区分开来。Ph样ALL遗传学改变的范围和发生率以及它对酪氨酸激酶抑制剂的反应性尚不明确,尤其是青少年和成人。Ph-likeALL临床预后极差,美国儿童癌症协作组(COG)研究显示前体B-ALL中Ph-likeALL患者长期无事件生存(EFS)率仅为62.6%[6]。临床治疗时常因为不能精确诊断鉴别,这类患者常被划分到低、中危组,用常规方案化疗,从而贻误治疗。现重点将本病的临床特点、遗传学特征及治疗综述如下。

1Ph-likeALL患者的临床特点

RobertsKG等研究显示1725例中264例(15.3%)前体B细胞被确定为Ph样ALL。DenBoer等研究显示Ph-likeALL患儿与其它ALL患儿发病年龄上无统计学差异;但RobertsKG等[7]研究中Ph-likeALL的发病率随年龄增长而显著增加,标危ALL患儿Ph-likeALL发生率为10%,高危ALL患儿Ph-likeALL发生率为13%,青少年ALL患者Ph-likeALL发生率为21%,以及年轻成年人ALL患儿Ph-likeALL发生率为27%。此外,Ph-likeALL患者比非Ph-likeALL有更高的白细胞数量,并在不同的年龄组Ph-likeALL男性比女性更常见;在儿童肿瘤组试验中Ph-likeALL患儿在诱导治疗结束后微小残留病水平更高;部分患儿表现出对门冬酰胺酶、柔红霉素耐药性,诱导治疗结束后MRD水平偏高;Ph-likeALL对高危人群、青少年、儿童的5年无事件生存率分别为58.2±5.3%,41.0±7.4%,和24.1±10.5%;5年总生存率分别为72.8±4.8%,±65.87.1%和25.8±9.9%。在所有年龄组中,这些生存率低于非Ph-likeALL。Ph-likeALL的存在是在所有年龄组的独立预后因素。

2Ph-likeALL患者的染色体结构变化

ALL染色体异常包含数目及结构异常,许多特征在于染色体重排及结构的变化,扰乱淋巴成熟序列的突变,细胞增殖,并表达遗传调控。我们对急性淋巴细胞白血病的遗传基础的理解已经通过全基因组表达谱分析来确定,在这里我们通过对ALL染色体的研究来发现Ph-likeALL患者染色体对疾病的影响。通过传统的染色体检查方法G显带核型分析技术检测染色体数目异常主要表现为亚二倍体和超二倍体,通过微阵列比较基因组杂交技术(arraycomparativegenomichybridization,arrayCGH)检测亚显微的染色体异常(微重复或微缺失)、精确定位断裂点。染色体结构异常以特异性染色体重排t(8;21),t(1;17),t(9;22)多见,数目异常以+8最为常见,其次有+21、_X、_Y常见,_7/7q_,17p_,11号染色体异常也易见。通过全基因组测序分析,Ph-likeALL的结构异常主要表现为基因重排和突变。如ABL1、ABL2、CSF1R、PDGFRB、CRLF2、EPOR、JAK2,通过基因重排活化JAK-STAT信号通路影响白血病细胞的增殖和凋亡以及对化疗药物的敏感性。与早期淋巴细细分化和发育过程相关的淋巴细胞转录因子(TCF3/E2A,EBF,LEF1,IKZF1,IKZF3,PAX5,BLNK等)在Ph-likeALL中已发生基因突变,其中,IKZF1基因缺失突变最常见,有研究表明,IKZF1基因缺失突变亚型IK6能够促进白血病细胞增殖,抑制凋亡。儿童ALLB细胞谱系比T系更常见,包括超二倍体,亚二倍体相关联的情况下产生嵌合融合基因,包括ETV6-RUNX1,TCF3-PBX1,和BCR-ABL1以及MLL和CRLF2重排。

与儿童相比,青少年和成人都具有较差的预后,一方面是因为遗传特性,如ETV6-RUNX1和二倍体,另一方面是因为BCR-ABL1出现率更高,但是,遗传在青少年和成人急性淋巴细胞白血病的作用尚不明确。Ph-likeALL患者具有普通ALL染色体改变但没有BCR-ABL1融合蛋白表达的t(9;22)(q34;q11.2)费城染色体,却具有类似于BCR-ABL1ALL患者的基因的表达谱;淋巴转录因子基因IKZF1的缺失或突变(Ikaros编码)是BCR-ABL1阳性ALL和ph样ALL两者的标志,与儿童Ph-likeALL不良预后相关。

3Ph-likeALL患者的基因表达谱分析

Ph-likeALL虽然基因组水平的异常具有显著的异质性,但共同特征主要为细胞因子受体和激酶信号通路活化相关的分子异常,同时常伴有淋系发育相关转录因子的异常。

3.1CRLF2基因异常

CRLF2(cytokinereceptorlikefactor2)基因位于染色体Xp22.3/Yp11.3,编码胸腺基质淋巴细胞生成素受体(TSLPR)。在配体TSLP存在的情况下,TSLPR和IL-7Ra形成异源二聚化的受体复合物并活化,启动下游的JAK-STAT信号通路,参与调控细胞的发育和增殖。RobertsKG等研究表明近50%的Ph-likeALL有CRLF2基因重排,标危儿童24%,青少年60%。在患者的高CRLF2表达中,37%患者出现P2RY8-CRLF2异位,50%患者出现IGH-CRLF2异位。但CRLF2易位并非Ph-likeALL所特有,在B-ALL中的总体发生率可达7%,还见于超过50%的唐氏综合征ALL(DS-ALL)患者。就预后而言,唐氏综合征ALL患儿中,CRLF2表达异常不提示预后差,而非唐氏ALL患儿中,CRLF2表达异常意味着预后不佳。55%CRLF2重排伴随有Janus激酶突变,JAK2最常见。这提示CRLF2易位和JAK基因突变在活化JAK-STAT通路中起着协同作用,可能多个因素的并存是必须的。

3.2ABL同源激酶基因异常

ABL激酶是一种核内酪氨酸激酶家族,成员包括ABL1和ABL2。在基因进化上和其同源性较强,且激酶区结构相近的激酶蛋白还有PDGFRA、PDGFRB、KIT、CSF1R等。BCR-ABL1是白血病中最常见的融合基因,在慢性粒细胞性白血病(CML)和Ph阳性ALL中的作用已被深入研究。RobertsKG等研究表明约12.6%的Ph-likeALL患者具有ABL及其同源激酶基因(ABL1/2、PDGFRB、CSF1R等)的异常,主要为易位形成融合基因,伙伴基因众多且不确定。这些易位通常保留了激酶结构域,功能与BCR-ABL1融合蛋白相似,酪氨酸激酶被异常活化,赋予细胞持续增殖的活性。同时实验表明ABL同源激酶基因异常在儿童中多见。

3.3JAK-STAT通路基因

JAK基因易位可见于约7.4%的Ph-likeALL,尤以JAK2易位多。易位通常保留了JAK基因的激酶结构域,并有融合蛋白形成。但是JAK2的伙伴基因多样,JAK2突变伴随CRLF2重排最常见。这些易位通过激活JAK-STAT信号通路,导致细胞持续增殖。约3.9%的Ph-likeALL出现EPOR基因易位。CRLF2易位但不伴JAK基因突变的Ph-likeALL患者中,常能检测到其他JAK-STAT通路基因(TSLP、CRLF2、FLT3、JAK1、JAK3、IL2RB、TYK2、SH2B3等)的突变,偶有FLT3等其他激酶基因突变。这进一步说明了仅有CRLF2易位或过表达并不足以导致Ph-likeALL,还需要其他因素协同作用。而在部分不伴CRLF2和JAK易位的Ph-likeALL患者中,仅携带FLT3、JAK1、JAK3突变和SH2B3缺失等JAK-STAT通路基因的异常,也能导致该通路的异常激活。

3.4淋系发育相关转录因子基因异常

约60%的B-ALL患者可检测到B系发育相关转录因子(tran-scriptionfactors,TF)基因的异常,常见的有IKZFI、PAX5、EBFl、TCF3等。RobertsKG等研究发现IKZF1改变(缺失或点突变)的频率更高在Ph-likeALL患者中占68%,BCR-ABL1阴性非Ph样ALL占16%。IKZF1异常患者在Ph-likeALL中78%出现激酶融合,33%出现一个序列突变。Ph-likeALL中那些有IKZF1基因突变与Ph-likeALL没有IKZF1基因突变的患者5年无事件生存率相比,明显出现差异;IKZFI突变在B-ALL或Ph-likeALL患者中都是预后更差,伴IKZF1突变的患儿不良事件发生率和复发率均高于不伴突变者[17]。IKZF1改变与其他淋巴转录因子突变(ETV6,EBF1,ERG,PAX5,和TCF3)同时存在时,Ph-likeALL患者影响淋巴的发展变化比非Ph-likeALL患者更明显。

3.5其他激酶基因异常

除上述JAK和ABL同源激酶相关的基因异常外,在少部分Ph-likeALL患者中发现有其他激酶基因异常。已报道的有NTRK3、PTK2B等,以及RAS信号通路的基因突变,包括NRAS、KRAS、PTPN11、BRAF和NF。RAS信号通路作用广泛,参与多种细胞因子活化的信号转导,参与Ph-likeALL的发生时可能还需要其他特定类型基因突变的协同作用。RobertsKG等研究[6]表明,根据转录组测序的基因表达数据的分析,患者ABL同源激酶基因,EPOR,或JAK2重排与其他JAK-STAT或Ras通路改变的患者分开聚集。在Ph-likeALL亚组、预后之间,JAK2或EPOR的重排具有最差预后。

4Ph-likeALL患者的治疗

通过研究发现Ph-likeALL通过改变一系列基因来激活一定数量的信号通路,这些信号通路可能都会被酪氨酸激酶抑制剂抑制。需要Ph-likeALL的临床试验去评估在现有疗法中加入酪氨酸激酶抑制剂是否会提高这种白血病患者的生存率。激酶活化改变在Ph-likeALL患者中高频出现,正如它在BCR-ABL1阳性ALL患者的出现,酪氨酸激酶抑制剂治疗可能对Ph-likeALL同样有效。最早利用这些TKI成功治疗Ph-likeALL患者的首例报道来自美国St.jude儿童研究医院。1例10岁男性B-ALL患儿经4周常规化疗后,骨髓中仍然有70%幼稚细胞。同时发现存在EBF1-PDGFRB融合基因,即给予伊马替尼治疗,1周后达到骨髓形态学缓解,2周后MRD降低到0.017%。有学者研究了12例开始接受酪氨酸激酶抑制剂治疗的患者中,有11个有快速和持续的反应。虽然最近美国St.Jude儿童研究医院的回顾性研究显示,在基于MRD检测的分层治疗策略下效果并不太差,这些Ph-likeALL同样可以获得90%以上的5年EFS和总生存率,与其他患者相比较,其生存率差异无统计学意义。但前者有更多治疗不良反应病例,因此有较多患者进行了造血干细胞移植治疗,这在一定程度上影响了Ph-likeALL的预后。这些都提示Ph-likeALL患者用常规方案治疗预后差,因大多数患者有ABL或其同源激酶或JAK激酶通路的异常活化,应用ABL或JAK激酶抑制剂可帮助改善疗效。参与融合的激酶基因种类的不同,使携带不同融合基因的Ph-likeALL肿瘤细胞分别对不同的TKI有效:细胞和人白血病细胞表达ABL1,ABL2,CSF1R,和PDGFRB融合对体外的达沙替尼是敏感的;EPOR和JAK2重排对卢佐替尼是敏感的;ETV6–NTRK3融合基因对于克唑替尼是敏感的。一些Ph-likeALL有Ras突变,但没有其他激酶改变。

目前,致癌的Ras突变的直接治疗定位是具有挑战性的,但的Ras的下游定位信号通路可以考虑。染色体数量的增减、染色体易位和原癌基因异常表达等通过造血细胞的异常更新、增殖和分化机制导致造血干细胞或定向祖细胞向白血病细胞转化,伴有不同的异常染色体白血病细胞有明显的生物学和临床特征。总之,这些结果表明,Ph-likeALL是普遍的,特别是在青少年和年轻成人中,与治疗失败的高风险相关联。由于Ph-likeALL主要是根据基因表达谱聚类的一组疾病,所涉及的基因众多,且基因组水平的异常复杂多样。理论上需要结合基因表达谱分析、转录组测序、外显子组测序等多种技术才能比较准确和全面地鉴定Ph-likeALL及其基因异常。但目前这些技术的临床应用还存在一定的限制,为全面检测和应用带来困难。由此谨慎使用筛选和基因检测的引导,临床使用激酶抑制剂与化疗治疗相结合治疗Ph-likeALL是必要的。目前国内上海、重庆等地及部分检测机构已经开始着手筛查Ph-likeALL,随着对其分子生物学特征的逐步深入认识,检测技术的逐渐普及以及更多靶向治疗药物的临床应用,将大大提高这种类型的白血病患者的生存。

参考文献

[1]何飞,梁昌达,赖长城.60例儿童急性淋巴细胞白血病路径化管理临床分析[J].江西医药,2015,50(10):1071-1073.

[10]黄正刚,吴星恒,刘赟,等.44例儿童急性淋巴细胞白血病免疫表型分析[J].江西医药,2008,43(10):1023-1026.

作者:吴崇军,综述;李红;段君凯,审校 单位:江西省儿童医院

急性淋巴细胞白血病研究进展

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