初治多发性骨髓瘤患者细胞遗传学异常流行病学的多中心回顾性研究

Abstract

目的

了解我国初诊多发性骨髓瘤（MM）患者细胞遗传学异常（CA）的构成和频率，基于2018年更新的危险分层标准（mSMART3.0）分析双打击MM（DHMM）及三打击MM（THMM）的发生率。

方法

纳入全国5个中心的初诊MM患者，磁珠分选CD138细胞或浆细胞比例≥50%的骨髓标本行初诊间期FISH（iFISH）检测CA的基线结果，分析原发CA（pCA）、继发CA（sCA）、高危（HR）CA和DHMM/THMM的发生率，并分析不同CA组合的情况。

结果

共纳入初诊MM患者1 015例，IgH重排、del（13q）/13q14、1q21扩增、del（17p）发生率分别为54.0%、46.4%、46.1%、9.9%。其中，1q21扩增拷贝数=3、≥4的发生率分别为35.8%、12.7%。454例患者具有完整CA基线结果，pCA中t（4；14）、t（11；14）和t（14；16）发生率分别为14.1%、11.2%和4.8%；44.3%患者携带≥2种CA，包括2种CA（28.0%）、3种CA（13.4%）和≥4种CA（2.9%）；83.3%的1q扩增患者伴其他CA，以del（13q）/13q14最常见（61.1%），IgH重排次之（31.5%）；95.0%的del（17p）患者伴其他CA，以del（13q）/13q14最常见（75.2%），1q21扩增次之（49.5%）；68.6%的IgH重排患者伴其他CA，以del（13q）/13q14和1q21扩增最常见（均为61.9%）；根据2016年国际骨髓瘤工作组的定义，57.7%患者携带HRCA；依据2018年mSMART 3.0的定义，DHMM（HRCA=2）和THMM（HRCA≥3）患者分别占14.3%和2.9%。

结论

更新了我国初诊MM患者的CA谱，发现基于CA的HR MM占初诊MM患者的比例近58%，并首次报道DHMM和THMM的发生率约为17%。

生物学和临床特征的高度异质性是多发性骨髓瘤（MM）的重要特征，而以染色体畸变为主的细胞遗传学异常（CA）的多样性是其主要原因。目前认为，CA可分为原发性（pCA）和继发性（sCA）两类，分别驱动MM的发生和疾病进展[1]。鉴于CA在疗效和预后中的决定性作用，其已成为目前临床常用的几种MM危险分层/预后评价体系的核心指标[2]–[5]，其中，pCA中的IgH重排[t（4；14）、t（14；16）、t（14；20）]和sCA中的染色体拷贝数异常[1q21扩增、del（17p）]等被定义为高危（HR）CA，均具有独立的预后价值[4]。最近研究提示，携带多种HRCA患者的预后明显劣于一种HRCA[4]，据此，美国梅奥诊所在2018年刚刚更新的mSMART 3.0中，首次把双打击（double-hit，DHMM）和三打击（triple-hit，THMM）列入危险分层体系，但其发生率尚未见报道。关于我国MM患者中各种CA的发生率已有报道[6]–[7]，但随着近年来MM危险分层/预后评价体系的不断更新及引入DHMM/THMM等新的指标，有必要对我国MM患者人群中CA的频率和构成进行重新调查和分析，尤其是了解HRCA及DHMM/THMM的发生率，以利于临床实践中对MM患者进行更精确的分层治疗和预后预测。因此，本研究通过分析来自5个中心1 015例初诊MM（NDMM）患者FISH检测基线CA的结果，更新我国MM患者的CA谱，了解多种CA并存的频率和构成，并明确HRMM、DHMM和THMM的发生率，为我国MM临床精准诊疗打下基础。

病例与方法

1．临床资料：入组条件：诊断符合2014年国际骨髓瘤工作组（IMWG）诊断标准[8]；具备初诊间期FISH（iFISH）检测的基线结果（骨髓标本要求分选CD138细胞或浆细胞比例≥50%）；具有基线水平血清学、骨髓细胞形态学结果。本研究纳入的FISH检测指标包括t（11；14）、t（4；14）、t（14；16）、1q21扩增、del（17p）、del（13q）/13q14和del（1p）。我们筛查了2009年9月至2018年9月吉林大学白求恩第一医院、空军军医大学西京医院、北京大学第一医院、华中科技大学同济医学院附属医院、解放军总医院等5个中心的共1 366例NDMM患者，351例未进行CD138磁珠分选，且浆细胞比例<50%，考虑会影响CA的阳性率，故未纳入本研究。余1 015例符合上述入组条件者纳入本研究，其中960例患者的骨髓标本进行了CD138磁珠分选，而55例由于骨髓浆细胞比例大于50%未进行CD138分选。1 015例患者均进行了IgH重排、1q21扩增、del（17p）、del（13q）/13q14检测，454例具备常见CA的基线结果，包括1q21扩增、del（17p）、del（13q）/13q14、t（11；14）、t（4；14）、t（14；16），用于分析不同CA组合及HRCA、DHMM和THMM的频率。另外，355例患者检测了del（1p）。由于t（14；20）发生率低（≤1%）[4]，5个中心的常规FISH检测中均未包括这一CA，故未纳入本研究。

2．CD138细胞免疫磁珠分选（MACS）：抽取15~20 ml骨髓标本，肝素抗凝，密度梯度离心法分离骨髓单个核细胞，MACS法分选CD138阳性细胞：用MACS缓冲液制备细胞悬液，每2×10⁷个细胞加MACS缓冲液80 µl，与20 µl CD138磁珠混匀，4 °C孵育15 min；过柱分离CD138阳性细胞，将纯化的浆细胞固定处理。对于预留骨髓FISH标本的患者进行CD138阳性细胞分选；若无预留标本且骨髓浆细胞≥50%，则不进行CD138分选。

3．研究设计：参考国内外研究[4],[9]，本研究定义CA阈值如下：t（4；14）=7.3%、t（11；14）=7.0%、t（14；16）=5.8%、1q21=6.0%、del（17p）=20%、del（13p）/13q14=5.3%、del（1p）=5.2%。1q拷贝数计算如下：①3拷贝：计数100个克隆性浆细胞，≥20%细胞出现3拷贝；②>3拷贝：计数100个克隆性浆细胞，≥20%细胞大于3拷贝。本研究中将1q21拷贝数≥3定义为1q扩增。

根据2016年IMWG细胞遗传学危险分层标准[4]，本研究定义1q扩增、del（17p）、t（4；14）和t（14；16）为HRCA。根据2018年mSMART 3.0危险分层标准[10]，本研究定义2个HRCA为DHMM、≥3个HRCA为THMM。

结果

1．临床特征：本研究共纳入1 015例NDMM患者，其中男性占63.5%，女性占36.5%，中位年龄61（25~90）岁；IgG型42.9%、IgA型24.5%、轻链型26.2%、IgD型3.4%、不（寡）分泌型2.5%；DS分期：Ⅰ、Ⅱ期21.5%，Ⅲ期78.5%；ISS分期：Ⅰ、Ⅱ期44.7%，Ⅲ期55.3%；R-ISS分期：Ⅰ、Ⅱ期73.5%，Ⅲ期26.5%；LDH正常者76.1%，高于正常上限（≥220 U/L）者23.9%；骨髓浆细胞比例<30%、≥30%者分别占45.1%和54.9%。

2．CA的构成和分布：具备IgH重排、1q21扩增、del（17p）、del（13q）/13q14基线结果的1 015例患者中，CA分布情况如下：468例（46.1%）伴随1q21扩增，其中441例检测了1q21拷贝数，=3个拷贝和>3个拷贝者分别为158例（35.8%）和56例（12.7%）；101例（9.95%）携带del（17p），其中阳性率20%~50%的患者36例（3.55%），阳性率>50%的患者65例（6.4%）；471例（46.4%）携带del（13q）/13q14。其次，在具备1q扩增、del（17p）、del（13q）/13q14、t（11；14）、t（4；14）、t（14；16）等6种常见CA基线结果的454例患者中，携带t（4；14）、t（11；14）、t（14；16）的患者分别为64例（14.1%）、51例（11.2%）和22例（4.8%）。此外，在具备del（1p）基线结果的355例患者中，携带del（1p）者41例（11.5%）。

3．多种CA的组合：454例具备6种常见CA基线结果的患者中，108例（23.8%）未携带任何CA（CA=0），其余患者（76.2%）均携带不同数量的CA，其中携带1、2、3、4、5种CA者分别占31.9%、28.0%、13.4%、2.0%和0.9%（图1）。

图1. 454例初诊多发性骨髓瘤患者细胞遗传学异常（CA）的构成和分布.

图中数字为相应CA所占百分比（%）；SR：标危CA；HR：高危CA；Double：双打击；Triple：三打击

468例携带1q扩增患者中，78例（16.7%）不伴其他CA，其余390例（83.3%）则伴有至少1种其他CA，其中伴del（13q）/13q14和del（17p）者分别占61.1%和10.7%。其次，在222例具备IgH重排的患者中，1q扩增伴IgH重排者70例（31.5%），其中伴t（4；14）、t（11；14）、t（14；16）者分别占20.3%、10.4%和8.1%。此外，在169例具备del（1p）结果的患者中，1q扩增伴del（1p）者占14.8%。上述结果提示1q扩增常伴有其他CA，最常见的是del（13q）/13q14，其次为t（4；14），其他均在15%以下，依次为del（1p）、del（17p）、t（11；14）和t（14；16）。

101例携带del（17p）的患者中，仅5例（5.0%）不伴其他CA，而其余95.0%患者至少伴1种其他CA，其中伴del（13q）/13q14和1q扩增者分别占75.2%和49.5%，其次为del（1p）和t（4；14），分别占21.6%和19.6%，伴其他IgH重排者相对较少，包括t（14；16）和t（11；14），分别占8.7%和2.2%。提示del（17p）单独出现的频率极低，绝大多数伴有其他CA，尤其是del（13q）/13q14和1q扩增。

此外，118例携带IgH重排[包括t（4；14）、t（11；14）和t（14；16）]的患者中，37例（31.4%）不伴其他CA，73例（61.9%）伴del（13q）/13q14，73例（61.9%）伴1q扩增，11例（9.3%）伴del（17p）。提示携带IgH重排患者中50%以上伴其他CA，且以伴del（13q）/13q14和（或）1q扩增最为常见。

4．HR、DH、TH亚型的发生率：本研究中纳入的HRCA包括1q扩增、del（17p）、t（4；14）和t（14；16）。在454例具备6种常见CA基线结果的患者中，262例（57.7%）携带至少1种HRCA；携带≥2种HRCA者为78例（17.2%），其中包括DHMM 65例（14.3%）和THMM 13例（2.9%，其中携带3和4个HRCA者分别占2.2%和0.7%）。

讨论

几乎每例MM患者都携带一个或多个CA，其作为MM发生和疾病进展的驱动因素，具有确切的临床预后价值[1]。随着新药和新疗法进入临床，NDMM患者的疗效和生存已得到显著改善，一些过去被定义为不良或HR的CA已经能被新药克服，但一些新的预后因素又不断出现。因此，包括IMWG和梅奥诊所在内的危险分层/预后预测体系更新越来越快，而对HRMM的定义也更加深入和精确。由于一些CA在危险分层中意义改变，MM患者人群中CA（特别是HRCA及最近提出的DHCA和CHCA[10]）的构成和频率也随之发生了变化。因此，本研究通过分析多中心1 015例NDMM患者FISH检测的基线CA结果，更新了我国MM患者的CA谱。同时了解到我国患者中基于HRCA亚型MM的发生率近58%，而DH、TH亚型MM的发生率约17%，这些患者的预后极差，被视为“超HR”MM[11]。

多项研究显示，不同种族之间的CA谱存在明显的差异。例如，Baker等[12]研究发现美国黑种人MM患者中IgH重排的发生率低于白种人患者，但超二倍体发生率却明显高于后者。另一项多中心研究发现，约2/3美国黑种人MM患者不伴t（11；14）、t（4；14）、del（13q）和del（17p），但在白种人患者中则仅有1/3不伴上述4种CA[13]。关于亚裔MM患者的CA谱报道较少[7],[14]–[19]，且多为单中心研究。我国的一项多中心研究共纳入2004至2009年就诊的672例NDMM患者（骨髓浆细胞比例均大于20%），其中553例进行了FISH检测，发现CA中以del（13q）为最常见（60.4%），其次为IgH重排（57.6%）、1q扩增（49.0%）和del（17p）（34.7%）[7]。在本研究纳入的1 015例NDMM患者中，1q扩增发生率为46.1%，其中拷贝数=3和>3者分别占35.8%和12.7%，略低于我国前期研究报道的结果（49%）[6]，但高于多数西方国家的报道（40%）[9],[20]–[21]。del（17p）的发生率在不同研究中差别较大，主要与设定的阈值不同相关。例如，若设定del（17p）阳性的阈值为7%~9%，del（17p）的发生率可达33%~35%[7],[21]。在2016年IMWG的危险分层标准中，推荐del（17p）阳性的最低阈值为20%[4]。据此，本研究设定del（17p）阳性的阈值为大于20%，发现del（17p）的发生率为9.95%（64%患者>50%，36%患者20%~50%），与del（17p）阳性阈值设为20%的多数国内外研究报道相近[6],[22]，包括美国梅奥诊所[23]、德国海德堡癌症中心[9]、英国癌症中心[20]。此外，我国NDMM患者中标危t（11；14）的发生率为12%，低于IMWG报道的20%[4]；本研究中del（1p）的频率（11.5%）也明显低于IMWG的报道（30%），考虑可能与仅用1种探针检测CA的检出率较低有关；而其他CA[包括del（13q）/13q14、t（4；14）、t（14；16）]的频率则与国外报道相近。此外，本研究还显示，我国NDMM患者中约44.3%患者携带≥2种CA，其中携带2、3、4、5种CA的比例分别为28.0%、13.4%、2.0%和0.9%。进一步亚组分析表明：95%携带del（17p）患者伴其他CA[按频率由高到低排序，分别为del（13q）/13q14、1q扩增、t（4；14）、t（14；16）、t（11；14）]，83.3%的1q21扩增患者伴其他CA[频率由高到低排序，分别为del（13q）/13q14、t（4；14）、del（17p）、t（11；14）、t（14；16）]，68.6%的IgH重排患者伴其他CA[频率由高到低排序，分别为del（13q）/13q14、1q扩增、del（17p）]。提示我国NDMM患者中携带1种以上CA者居多，其中del（13q）/13q14为最常见的伴随CA。

关于携带HRCA的患者在NDMM患者中所占比例的报道甚少，具体发生率尚不明确。根据最近更新的细胞遗传学危险分层标准（包括2016年IMWG和2018年mSMART 3.0），HRCA定义为1q扩增（40%）、del（17p）（7%）、t（4；14）（15%）、t（14；16）（4%）和t（14；20）（1%）。我们分析了前4种常见HRCA[由于本研究5个中心的FISH检测项目中均未包括t（14；20），故该HRCA未纳入本研究]的频率，在具备上述所有CA基线结果的454例NDMM患者中，57.7%携带至少1种HRCA，提示我国NDMM患者人群中DHMM占50%以上，发生率较高。2016年IMWG指出，不同HRCA共存对预后的不良影响显著大于单一HRCA[14]。据此，在近期几项国外研究中引入了DH概念，提出多种不良预后因素组合导致预后和生存更差[24]–[25]。在2018年更新的mSMART 3.0中，首次将携带任何2种和≥3种HRCA的组合分别定义为DHMM和THMM[10]，但其发生率尚未明确。因此，本研究进一步分析了上述454例具备所有CA[t（14；20）除外]基线结果的患者，发现DHMM和THMM患者分别占14.3%和2.9%，提示我国NDMM患者中携带2种或更多HRCA的“超HR”亚型的发生率为17%。

综上，本研究通过多中心研究，分析了1 015例NDMM患者的基线CA结果，更新了我国MM患者的CA谱（不同CA的构成与分布），进一步分析表明，携带HRCA的HR患者比例约占58%，其中DHMM和THMM的发生率约为17%。由此可见，我国NDMM人群中HR患者的较高，亟需更加精准有效的分层治疗，同时也凸显了MM治疗向个体化治疗发展的必要性。

Funding Statement

基金项目: 国家自然科学基金 (81670190、81670189、81870160)

Fund program: National Natural Science Foundation of China (81670190, 81670189, 81870160)