鄒媛,唐遠(yuǎn)燕,杜翠,董越,郭福曉,程建兵(杭州艾迪康醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心有限公司病理實(shí)驗(yàn)室,杭州 310030)
白血?。╨eukemia)是一組高度異質(zhì)性的惡性腫瘤,在我國(guó)的發(fā)病率約為2.67/10萬(wàn),急性和慢性的發(fā)病率比值約 5.5 ∶1[1]。在 2017 年修訂的第四版《WHO 造血與淋巴組織腫瘤分類》中,急性白血?。╝cute leukemia,AL)分為三大類:急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia,AML),急性淋巴細(xì)胞白血?。╝cute lymphoblastic leukemia,ALL)和急性系列未明白血病(acute leukemia of ambiguous lineage,ALAL)。同時(shí)根據(jù)免疫表型、細(xì)胞遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)的發(fā)現(xiàn),定義了多個(gè)亞類[2]。其中,融合基因是常見(jiàn)且重要的重現(xiàn)性遺傳學(xué)異常,它對(duì)AL 的診斷、預(yù)后及治療都具有指導(dǎo)意義。本研究通過(guò)回顧分析1 058 例AL 初診患者樣本46 種常見(jiàn)融合基因的檢測(cè)結(jié)果,以明確AL 患者中融合基因的分布情況,并探討46種融合基因篩查的臨床應(yīng)用價(jià)值。
1.1 樣本來(lái)源 收集 2017 年 4 月至 2021 年 6 月送檢至杭州艾迪康醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)46 種融合基因篩查的樣本中,明確診斷為AML、ALL 及ALAL的患者共1 058例,年齡1 個(gè)月~93 歲,中位年齡11歲。男性樣本582 例,女性樣本474 例,性別不詳2例;骨髓946 例,外周血35 例,類型不明的全血樣本77例。其中AML 499 例,中位年齡46歲;ALL 510例,中位年齡5歲;ALAL 49例,中位年齡10歲。經(jīng)杭州艾迪康醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批(倫理審查編號(hào):ADICON 醫(yī)倫審[2021]第005號(hào))。其中臨床診斷來(lái)自送檢醫(yī)院或本中心血液病綜合診斷室。
1.2 儀器和試劑 ABl7500熒光PCR儀(美國(guó)Applied Biosystems公司)。SuPerfecTRITMTotal RNA isolation Reagent購(gòu)自上海普飛生物技術(shù)公司,ReverTra Ace qPCR RT Kit 和Thunderbird qPCR Mix試劑購(gòu)自東洋紡(上海)生物科技公司。引物購(gòu)自通用生物系統(tǒng)(安徽)公司。
1.3 方法
1.3.1 全血RNA提取及逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng) 通過(guò)多重?zé)晒釶CR法篩查46種融合基因[3-5]:按表1所列進(jìn)行分組檢測(cè)。引物探針序列部分參考文獻(xiàn)[6],另外一部分為本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)Genamics Expression 軟件設(shè)計(jì);與篩查方法一并申請(qǐng)了專利[3-5]。每組總反應(yīng)體系為50 μL,包括THUNDERBIRD Probe qPCR Mix 25 μL,cDNA 5 μL,10 μmol/L 引物探針混合物,RNase-free dH2O補(bǔ)足至50 μL。檢測(cè)程序及結(jié)果分析參考專利[3-5]。MECOM 基因表達(dá)通過(guò)ΔΔCt=ΔCt待檢EVI1-ΔCt正常EVI1計(jì)算判定[7];當(dāng) ΔΔCt>3SD正常EVI1時(shí)為高表達(dá)。當(dāng)少見(jiàn)的融合基因首次檢測(cè)到陽(yáng)性時(shí),比對(duì)相應(yīng)的染色體核型分析結(jié)果;若不一致或無(wú)對(duì)應(yīng)的染色體核型分析結(jié)果時(shí),在樣本量足夠的前提下進(jìn)行Sanger測(cè)序再次確認(rèn)。
表1 融合基因篩查列表
1.3.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
1.3.2.1 統(tǒng)計(jì) 1 058 例樣本的 46 種融合基因篩查結(jié)果 分別計(jì)算AML、ALL及ALAL患者樣本中各種融合基因的陽(yáng)性率,比較相同融合基因在AML和ALL患者中的分布差異。將患者按年齡分成<18歲、18~59歲和≥60歲3組,比較不同年齡段患者的融合基因陽(yáng)性率情況。
1.3.2.2 MECOM 表達(dá)的分組 將患者按 KMT2A重排陽(yáng)性、NUP98 家族融合基因陽(yáng)性、復(fù)雜核型(除包含KMT2A重排和NUP98 家族融合基因的病例)及其他(剩余的樣本)進(jìn)行分組,統(tǒng)計(jì)MECOM高表達(dá)在上述分組中的分布差異。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用 IBM SPSS Statistics 25.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理分析,分布差異采用卡方(χ2)檢驗(yàn),以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各類疾病中融合基因的陽(yáng)性率 499 例AML樣本檢測(cè)出251 例陽(yáng)性,含20 種融合基因(1 例BCR-ABL1和 RUNX1-MECOM 雙陽(yáng)性);檢出率為50.30%。510例ALL樣本檢測(cè)出241例陽(yáng)性,含12種融合基因(1 例為首次發(fā)現(xiàn)的PCM1-FGFR1 陽(yáng)性,測(cè)序結(jié)果見(jiàn)圖 1A);檢出率為 47.25%。49 例ALAL樣本檢測(cè)出8例陽(yáng)性,含5種融合基因;檢出率為16.33%。部分少見(jiàn)融合基因測(cè)序圖譜見(jiàn)圖1B~1D;融合基因在各類疾病中的分布情況見(jiàn)圖2。
圖1 測(cè)序驗(yàn)證圖譜
圖2 AL患者中融合基因的分布情況
2.2 融合基因在AML 和ALL 患者中的分布差異NUP98家族融合基因只分布于 AML(P<0.01);而MECOM高表達(dá)和KMT2A重排相關(guān)融合基因在AML 中的陽(yáng)性率顯著高于 ALL(P <0.01);但KMT2A-AFF1 融合基因只出現(xiàn)于 ALL(P <0.01)。FUS-ERG融合基因雖多見(jiàn)于AML,但與ALL 相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。其他融合基因在AML和ALL中的分布差異見(jiàn)圖3。
圖3 融合基因在AML和ALL患者中的分布差異
2.3 不同年齡段患者的融合基因陽(yáng)性率 在AML患者中,年齡<18 歲、18 ~59 歲和≥60 歲 3 組之間的融合基因陽(yáng)性率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.01);在 ALAL 患者中,年齡<18 歲和 18 ~59 歲組之間的融合基因陽(yáng)性率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在ALL患者中,上述3 個(gè)年齡段的融合基因陽(yáng)性率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.4 MECOM高表達(dá)樣本的差異性分布 和其他組相比,MECOM 高表達(dá)在 KMT2A 重排(P<0.01)、NUP98 家族(P<0.01)和復(fù)雜核型(P<0.05)中的分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。KMT2A 重排、NUP98 家族和復(fù)雜核型組之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。MECOM的表達(dá)水平在不同融合基因或核型中的分布比例見(jiàn)表3。
表3 MECOM的表達(dá)水平在不同融合基因/核型中的分布差異
表2 各類疾病中不同年齡段的融合基因的比較
融合基因是AL 中常見(jiàn)的重現(xiàn)性遺傳學(xué)異常,有文獻(xiàn)報(bào)道,在年輕成人AML 中的檢出率約為34%[8],在 BCP-ALL 中的檢出率約為 50%[9];對(duì)初診患者進(jìn)行常見(jiàn)融合基因篩查利于及時(shí)診斷和評(píng)估預(yù)后,并確定微小殘留病灶監(jiān)測(cè)的分子靶標(biāo)[6]。近幾年國(guó)內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)多重?zé)晒釶CR 法篩查融合基因的商品化試劑,但檢測(cè)的融合基因種類一般為30種左右,數(shù)量相對(duì)不足[10]。本研究增加了NUP98家族融合基因、JAK2 及FGFR1 重排相關(guān)融合基因及NUP214-ABL1 等融合基因,以提高融合基因篩查的陽(yáng)性率。
在AML患者中,不同年齡段的融合基因陽(yáng)性率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。<18 歲的年齡組,融合基因陽(yáng)性率更是高達(dá)83.4%,這一數(shù)據(jù)與黃倩雯等[10]報(bào)道的≤14歲兒童AML融合基因陽(yáng)性率(75.5%)接近;隨著年齡的增加,融合基因的陽(yáng)性率逐漸降低。在ALAL組中,18~59歲患者的融合基因陽(yáng)性率顯著高于<18 歲,與 AML 呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。而在ALL 組中各個(gè)年齡段的融合基因陽(yáng)性率無(wú)顯著性差異。這一結(jié)果是否意味著不同年齡群驅(qū)動(dòng)AML和ALAL發(fā)生的主要因素是在變化的,值得探討。
在AML和ALL中,有10種融合基因的分布是有顯著性差異的。除了PML-RARA、RUNX1-RUNX1T1等常見(jiàn)融合基因只出現(xiàn)于AML 外,本研究檢測(cè)出9例NUP98家族融合基因陽(yáng)性,4 例兒童,5 例成年,均為AML患者。研究表明[11-13],伴有NUP98 融合基因的患者預(yù)后不良。McNeer 等[12]的研究顯示,約50%的化療耐藥的兒童AML 患者伴有NUP98融合基因。這類患者還常同時(shí)伴有FLT3-ITD 和/或 WT1 的突變[11,13]。Ostronoff 等[13]的報(bào)道顯示,同時(shí)伴有NUP98融合與FLT3-ITD 突變的AML 患者組的復(fù)發(fā)率和死亡率是無(wú)上述遺傳異常患者組的2倍。并且NUP98融合多為隱匿性的遺傳學(xué)異常,常規(guī)染色體檢查易造成漏檢[11]。因此,將NUP98融合納入常規(guī)AML相關(guān)融合基因的檢測(cè)是有必要的。
MECOM高表達(dá)主要見(jiàn)于 AML,是 AML 患者生存的一個(gè)獨(dú)立的不良預(yù)后指標(biāo),與3q26 重排的存在無(wú)關(guān)[7]。MECOM 高表達(dá)與預(yù)后不良的核型(如-7/7q-)或復(fù)雜核型相關(guān),也與 KMT2A 重排具有顯著相關(guān)性[7,14],與本研究觀察到的結(jié)果相一致。本研究還發(fā)現(xiàn)伴NUP98 融合的患者M(jìn)ECOM高表達(dá)率也顯著增高,這在少量病例報(bào)道中也有提及[15],充分證實(shí)了MECOM高表達(dá)與疾病不良后果存在相關(guān)性。在初診AML患者中進(jìn)行MECOM 基因高表達(dá)的篩查,可能有助于更好的風(fēng)險(xiǎn)分層和治療調(diào)整。此外,本研究中MECOM 高表達(dá)也見(jiàn)于2.16%的ALL患者,雖然其在ALL預(yù)后評(píng)估中的意義并沒(méi)有在AML中如此明確,但在ALL的發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用[16]。
KMT2A重排是AL中常見(jiàn)的融合基因,因其伴侶基因眾多,需要大范圍地進(jìn)行篩查。本研究?jī)H對(duì)常見(jiàn)的 12 種進(jìn)行檢測(cè),其中 KMT2A-MLLT3、KMT2A-MLLT1 和 KMT2A-AFF1 是最為常見(jiàn)的類型。KMT2A 重排在 AML 中的陽(yáng)性率顯著高于ALL,且類型也較多。但是KMT2A-AFF1 融合基因只出現(xiàn)于ALL和ALAL,對(duì)疾病的輔助診斷具有重要的指導(dǎo)意義。此外,筆者在ALL 中檢測(cè)出1 例PCM1-FGFR1 陽(yáng)性樣本。Kasbekar 等[17]也報(bào)道在伴有嗜酸性粒細(xì)胞增多的髓系腫瘤中發(fā)現(xiàn)了該融合基因,并通過(guò)口服選擇性小分子FGFR1-4抑制劑(Futibatinib)獲得持久的血液學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué)完全緩解。此外,本研究還檢測(cè)出2 例NUP214-ABL1陽(yáng)性和1 例ETV6-ABL1 陽(yáng)性樣本,這類伴ABL1 重排陽(yáng)性的ph樣ALL患者可從達(dá)沙替尼(Dasatinib)等酪氨酸激酶抑制劑治療中獲益[18],上述融合基因的檢測(cè)可為臨床提供更合適的治療方案。
綜上所述,46種融合基因篩查有助于急性白血病的診斷分型,預(yù)后評(píng)估及治療指導(dǎo)。目前尚有許多種融合基因并未納入《WHO 造血與淋巴組織腫瘤分類》中作為具有重現(xiàn)性遺傳學(xué)異常的分類標(biāo)志,希望隨著臨床病例數(shù)的增加及其臨床特征的總結(jié)歸納,越來(lái)越多的融合基因檢測(cè)結(jié)果可以為臨床血液疾病的診治提供幫助。