徐凱紅, 牧啟田, 歐陽(yáng)桂芳, 嚴(yán) 笑
(寧波市第一醫(yī)院血液科,浙江 寧波 315000)
多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma ,MM)是一種不可治愈的血液系統(tǒng)常見(jiàn)腫瘤,臨床表現(xiàn)為不同程度的貧血、腎功能不全以及骨痛,總生存時(shí)間(overall survival,OS)一般為2~10年[1]。有研究結(jié)果表明,基因組在MM的發(fā)生和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用[2]。細(xì)胞遺傳學(xué)異常,如t(4;14)、del(17/17p)、t(14;16)、t(14;20)、非超二倍體等與MM預(yù)后不良相關(guān),而t(11;14)通常預(yù)后較好[3]。因此,細(xì)胞遺傳學(xué)異常已成為MM危險(xiǎn)分層中最重要的部分,對(duì)預(yù)后和治療方案的選擇有重要指導(dǎo)作用。
近年來(lái)的新興檢測(cè)技術(shù),特別是二代測(cè)序(next-generation sequencing,NGS)技術(shù)的出現(xiàn),使細(xì)胞遺傳學(xué)分析具有更高的靈敏度和通量[4]。常規(guī)核型分析在MM細(xì)胞遺傳學(xué)和危險(xiǎn)分層中的作用似乎正在減弱[5]。本研究回顧性分析了153例MM患者的細(xì)胞遺傳學(xué)異常情況,評(píng)價(jià)細(xì)胞遺傳學(xué)分析在MM中的應(yīng)用價(jià)值。
選取2015年10月—2018年10月經(jīng)國(guó)際骨髓瘤工作組標(biāo)準(zhǔn)被確診為MM的153例患者作為研究對(duì)象,其中男91例,女62例,年齡47~84歲,包括IgG型87例(56.9%)、IgA型32例(20.9%)、輕鏈型27例(17.6%)、不分泌型4例,IgD型3例,國(guó)際分期系統(tǒng)(international staging system,ISS)分期Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分別為36例、65例和52例。對(duì)所有對(duì)象的骨髓標(biāo)本進(jìn)行常規(guī)R顯帶和間期熒光原位雜交(interphase fluorescencein situhybridization,iFISH)分析。所有患者選用以velcade為基礎(chǔ)的誘導(dǎo)治療,48例(31.4%)隨后進(jìn)行自體造血干細(xì)胞移植,其他105例患者由于無(wú)法耐受,接受非強(qiáng)化治療。本研究經(jīng)寧波市第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并取得患者知情同意。
骨髓細(xì)胞染色體核型分析采用常規(guī)R顯帶。加入秋水仙堿使其終濃度為0.1 ng/L,孵育50 min。用氯化鉀溶液進(jìn)行低滲處理并用甲醇冰醋酸混合液(甲醇∶冰醋酸=3∶1)固定,細(xì)胞懸液制片后熱處理變性,最后染色觀(guān)察。至少觀(guān)察20個(gè)有絲分裂,核型描述按照《國(guó)際人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)命名系統(tǒng)》[6]進(jìn)行。將染色體數(shù)目≥47且<75定義為超二倍體,將亞二倍體、假二倍體和近四倍體定義為非超二倍體[7]。
對(duì)CD138純化的骨髓細(xì)胞進(jìn)行iFISH分析。選擇5個(gè)特異的DNA探針:針對(duì)17p13.1的LSI-TP53探針(美國(guó)雅培分子公司)、針對(duì)13q14不同位點(diǎn)缺失的LSI-RB1和LSI-D13S319探針(美國(guó)雅培分子公司)、針對(duì)14q32的LSI-IGH雙色分離重排探針(美國(guó)雅培分子公司)、針對(duì)1q21擴(kuò)增的1q21探針(廣州LBP醫(yī)藥科技有限公司)。探針和標(biāo)本DNA在73 ℃下變性5 min,用10 μL 6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole,4',DAPI)(德國(guó)羅氏公司)進(jìn)行細(xì)胞核復(fù)染。每個(gè)探針至少分析200個(gè)間期細(xì)胞。所有iFISH探針均采用陰性和陽(yáng)性對(duì)照進(jìn)行驗(yàn)證,當(dāng)陽(yáng)性信號(hào)百分比超過(guò)閾值時(shí),則判定為陽(yáng)性。
采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)進(jìn)行比較,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對(duì)153例MM進(jìn)行染色體核型分析,染色體異常的檢出率為28.1%(43/153)。69.8%的患者(30/43)同時(shí)存在數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的異常(圖1)。單純的染色體數(shù)目異常多見(jiàn)于超二倍體,而單純結(jié)構(gòu)異常則僅見(jiàn)于非超二倍體(表1)。
圖1 異常染色體核型
表1 MM常規(guī)核型分析結(jié)果 例
細(xì)胞遺傳學(xué)異常主要集中在13號(hào)染色體(20/43,46.5%),其次是9、14、1號(hào)染色體(19/43,44.2%)和8號(hào)染色體(18/43,41.9%)上。染色體數(shù)目增加最常見(jiàn)于9號(hào)染色體(17例,39.5%),其次是5號(hào)和15號(hào)染色體(各10例,23.3%);染色體缺失最常見(jiàn)于8號(hào)染色體(9例,20.9%),其次是13號(hào)染色體(7例,16.3%)和14號(hào)染色體(6例,14.0%);染色體結(jié)構(gòu)異常最常見(jiàn)于1號(hào)染色體(15例,4.9%),其次是14號(hào)染色體(10例,23.3%)和13號(hào)染色體(9例,20.9%)。見(jiàn)圖2。
圖2 43例MM核型異常在具體染色體中的分布
采用5種常規(guī)探針,iFISH共檢出109例(71.2%)異常,其中最常見(jiàn)的異常是IGH重排,占55.6%(85例);其次是1q21擴(kuò)增(82例,53.6%)、RB1缺失(64例,41.8%)、D13S319缺失(60例,39.2%)、TP53缺失(21例,13.7%)。其中,探針LSI-RB1和LSID13S319與13914雜交,2個(gè)位點(diǎn)缺失頻率無(wú)顯著差異(P>0.05)。iFISH檢出只有1種異常的患者僅23例(21.1%),其他108例患者均同時(shí)出現(xiàn)2~5種異常。見(jiàn)圖3和圖4。
圖3 iFISH檢出的5種細(xì)胞遺傳學(xué)異常
圖4 iFISH檢出的5種細(xì)胞遺傳學(xué)異常的分布
在153例MM患者中,R顯帶和iFISH聯(lián)合應(yīng)用可使細(xì)胞遺傳學(xué)異常的檢出率提高到79.1%(121/153)。121例檢出細(xì)胞遺傳學(xué)異常的患者中,9例MM患者R顯帶檢出核型異常,但iFISH陰性(表2),占所有細(xì)胞遺傳學(xué)異?;颊叩?.4%(9/121)。對(duì)9例患者隨訪(fǎng)至2020年1月10日,中位隨訪(fǎng)時(shí)間為3.1年(隨訪(fǎng)1.3~4.2年),其中有2例仍處于平臺(tái)期,其他7例無(wú)疾病進(jìn)展時(shí)間(progression-free survival,PFS)均<3年,其中包括2例死于感染和心力衰竭的患者。
表2 9例iFISH檢測(cè)陰性的MM患者核型
MM是一種基因復(fù)雜的腫瘤性疾病。細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展表明,幾乎所有的MM患者都存在細(xì)胞遺傳學(xué)的異常[8]。新的分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù),尤其是NGS技術(shù),雖然可以提供更多關(guān)于細(xì)胞遺傳學(xué)的信息,但由于成本高、缺乏統(tǒng)一規(guī)范等,導(dǎo)致應(yīng)用受到限制。iFISH是目前臨床上應(yīng)用最廣泛的細(xì)胞遺傳學(xué)檢測(cè)方法,是危險(xiǎn)分層和預(yù)后的主要基礎(chǔ)[9]。
在本研究中,iFISH異常的檢出率與文獻(xiàn)[10-11]相似,本研究使用探針LSI-RB1(13q14.1-14.2)和LSI-D13S319(13q14.3)與13q14雜交,2個(gè)位點(diǎn)缺失頻率無(wú)顯著性差異(P>0.05)。而且,本研究共有30例(34.9%)RB1和D13s319同時(shí)缺失,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析證實(shí)這2個(gè)位點(diǎn)高度相關(guān)(r=0.966)。這一結(jié)果說(shuō)明,MM 13號(hào)染色體的異常多表現(xiàn)為13q的大片段缺失或整條13號(hào)染色體的缺失 。臨床上可只選取LSI-RB1或LSI-D13S319探針中的1種來(lái)檢測(cè)13q14的缺失。
在本研究中,MM染色體核型分析的檢出率與文獻(xiàn)報(bào)道相似[12-13],且細(xì)胞遺傳學(xué)異常主要集中在13號(hào)染色體,其次是9、14、1號(hào)染色體和8號(hào)染色體上。有研究證實(shí)13號(hào)染色體缺失、14號(hào)染色體IGH重排、1q21擴(kuò)增和8號(hào)染色體畸變?cè)贛M發(fā)病機(jī)制中具有重要價(jià)值[14],與本研究發(fā)現(xiàn)的遺傳學(xué)異常好發(fā)染色體一致。本研究還發(fā)現(xiàn)9號(hào)染色體的異常,且+9出現(xiàn)頻率較高。有研究者推測(cè),位于9p21上的p16和p15抑癌基因拷貝數(shù)的增加,可能會(huì)使MM有良好的預(yù)后[15],但對(duì)9號(hào)染色體的研究尚未見(jiàn)深入報(bào)道。由于超過(guò)1/3的MM患者存在9號(hào)染色體異常,且其生物學(xué)機(jī)制尚不清楚,值得進(jìn)一步研究。
iFISH結(jié)合染色體核型分析,細(xì)胞遺傳學(xué)異常檢出率可達(dá)79.1%。盡管iFISH在揭示遺傳學(xué)異常方面有很高的效率,但本研究中核型分析異常的患者中仍有7.4%(9/121)的患者iFISH檢測(cè)陰性。iFISH的效率很大程度上取決于探針的組成。雖然,使用足夠多的探針幾乎可以識(shí)別所有的細(xì)胞遺傳學(xué)異常,但是成本會(huì)大大增加。在臨床實(shí)踐中,iFISH探針只針對(duì)發(fā)病率較高或有預(yù)后意義的重復(fù)性異常,因此檢出效率受到影響。由于隨訪(fǎng)時(shí)間的限制,無(wú)法統(tǒng)計(jì)出所有的OS,我們統(tǒng)計(jì)了這9例患者的PFS,發(fā)現(xiàn)其中7例患者PFS<3年;第1例和第2例伴有+3和/或+5的超二倍體,根據(jù)常規(guī)判斷,本該有良好的預(yù)后[15],短期出現(xiàn)了疾病進(jìn)展可能是由于出現(xiàn)+21和≥2個(gè)額外的結(jié)構(gòu)染色體異常,文獻(xiàn)報(bào)道可導(dǎo)致較差的臨床預(yù)后[16-17]。第3例和第4例患者也均為超二倍體,但同時(shí)伴有8號(hào)染色體異常。研究證實(shí),8p21的缺失可導(dǎo)致MM患者對(duì)硼替佐米耐藥,還可能導(dǎo)致相關(guān)基因(TRAIL-R4、CCDC25、RHOBTB2、PTK2B、SCARA3、MYC、BCL-2和TP53等)表達(dá)譜的改變,這些基因的表達(dá)與MM的發(fā)生、發(fā)展有重要關(guān)系[18]。染色體8q24.1/c-myc異常也被認(rèn)為是高危骨髓瘤的一個(gè)標(biāo)志[19]。本研究也證實(shí)8號(hào)染色體是細(xì)胞遺傳學(xué)異常最集中的染色體之一,這些研究結(jié)果一定程度上解釋了本研究第3例和第4例患者預(yù)后欠佳的原因,其他5例均存在意義未明的結(jié)構(gòu)異常,由于沒(méi)有商品化的iFISH探針,因此無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。我們還發(fā)現(xiàn)大多數(shù)(78.9%)iFISH陽(yáng)性患者具有2種及以上異常,染色體核型分析也顯示,69.8%的MM同時(shí)存在染色體數(shù)量和結(jié)構(gòu)異常,這提示MM的預(yù)后是多基因共同作用的復(fù)雜細(xì)胞遺傳學(xué)結(jié)果。當(dāng)細(xì)胞遺傳學(xué)上預(yù)后良好和預(yù)后不良的特異性改變同時(shí)出現(xiàn)時(shí),具體臨床表現(xiàn)以哪一方占主導(dǎo)地位,尚需進(jìn)一步探討。
綜上所述,盡管核型分析在MM的細(xì)胞遺傳學(xué)分析中效率不高,但其能夠提供MM完整的細(xì)胞遺傳學(xué)信息,揭示商品化iFISH探針無(wú)法檢出的位點(diǎn)。大規(guī)模的染色體核型分析,有助于確定染色體上特定的位點(diǎn),為進(jìn)一步的MM分子發(fā)病機(jī)制和化療靶向位點(diǎn)的研究提供參考。