急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)是一类临床特征和预后异质性较大的疾病,遗传学异常是T-ALL的重要预后因素[1]。在T-ALL中,NOTCH1和FBXW7基因突变引起NOTCH1信号通路异常激活[2],NOTCH1信号的组成性激活是T细胞转化中最重要的致癌途径[3]。文献报道T-ALL中NOTCH1突变的发生率约60%,FBXW7突变的发生率为10%~24%[4]。基因拷贝数变异(CNV)是ALL预后相关的另一重要遗传学异常,在T-ALL中发生率也很高,最常见的是染色体9p21中的CDKN2A/B基因(包含p16/INK4A和p14/ARF抑癌基因)的缺失,约70%的T-ALL患者发生该基因缺失[5]。Haydu和Ferrando等[6]报道NOTCH1突变和CDKN2A/B的CNV可以将T-ALL分为不同预后的亚组。我们应用二代测序及多重链接探针基因扩增(MLPA)方法对41例T-ALL患者分别进行了NOTCH1、FBXW7等基因突变以及CDKN2A/B、IKZF1、ETV6、RB1等13种基因缺失情况的检测,结合NOTCH1、FBXW7基因突变与CDKN2A基因缺失对T-ALL患者进行了预后分析。
病例与方法
1. 病例资料:2009年1月至2019年1月中国医学科学院血液病医院白血病诊疗中心收治的41例T-ALL患者纳入研究,初诊时均采用MICM模式(细胞形态学、免疫分型、细胞遗传学、分子生物学)确诊。其中37例患者在本中心接受统一方案的化疗(ChiCTR-TRC-00000397)[7]:诱导治疗采用VDC(L)P方案,在疾病达完全缓解(CR)后患者均接受早期强化治疗、再诱导强化治疗及维持治疗。37例患者中35例达CR,2例患者持续未缓解。37例患者的中位随访时间为16.4(5.4~135.1)个月。
2. 二代测序检测T-ALL患者NOTCH1及FBXW7基因的突变情况:留取初诊时的骨髓3~5 ml,应用QIAamp DNA试剂盒(德国Qiagen公司产品)提取骨髓单个核细胞基因组DNA,取1 µg DNA制备DNA全基因组文库。使用PCR引物扩增目的基因组(175个血液肿瘤相关基因),将目标区域DNA富集后,采用Ion Torrent测序平台进行测序。测序后原始数据利用人基因组数据库(hg19/GRCh37)、dbSNP、1000 genomes、HGMD、SIFT等数据库进行生物信息学分析,确定致病基因的突变位点。平均基因覆盖率99.0%,平均测序深度1200×。
3. MLPA:利用上述DNA标本,应用SALSA MLPA P335试剂盒(荷兰MRC-Holland公司产品)进行特定基因片段的扩增,所得产物置于ABI-3730基因分析仪(美国Applied Biosystems公司产品)进行毛细管电泳,最终结果应用Coffalyser®软件进行分析。SALSA MLPA P335试剂盒中包含与ALL发病相关的13种基因:CDKN2A/B、IKZF1、EBF1、PAX5、ETV6、BTG1、RB1、SHOX-AREA、CRLF2、CSF2RA、IL3RA、P2RY8。
4. 统计学处理:应用SPSS 17.0软件对数据进行统计分析。采用描述性分析及卡方检验对基因突变、基因缺失的临床特征进行分析及比较。采用Kaplan-Meier生存曲线及Log-rank检验进行生存分析。采用Cox回归分析法对预后的影响因素进行分析。P<0.05为差异有统计学意义。
结果
一、患者临床特征
41例T-ALL患者中男29例,女12例;中位年龄26(14~64)岁;中位WBC 41.61(1.18~613.31)×109/L。在本中心接受治疗的37例患者中22例接受异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)(移植组),未接受allo-HSCT(未移植组)患者15例。具体临床特征见表1。
表1. 41例急性T淋巴细胞白血病患者基因突变及缺失情况及与临床特征的关系.
| 临床特征 | 总体(41例) | Notch1突变 |
FBXW7突变 |
CDKN2A/B缺失 |
||||||
| 是(17例) | 否(24例) | P值 | 是(10例) | 否(31例) | P值 | 是(20例) | 否(21例) | P值 | ||
| 年龄[岁,M(范围]) | 26(14~64) | 26(14~52) | 27(15~67) | 0.97 | 27(20~64) | 25(14~53) | 0.49 | 26(14~50) | 27(18~64) | 0.06 |
| 性别(例,男/女) | 29/12 | 11/6 | 18/6 | 0.53 | 9/1 | 20/11 | 0.11 | 18/2 | 11/10 | 0.01 |
| WBC[×109/L,M(范围)] | 41.6(1.2~613.3) | 44.6(1.2~222.8) | 39.1(1.8~613.3) | 0.57 | 41.6(4.3~145.4) | 44.6(1.2~613.3) | 0.51 | 53.5(4.3~613.3) | 16.3(1.2~222.8) | 0.14 |
| 移植(例,是/否) | 22/15 | 11/6 | 11/6 | 6/4 | 16/11 | 12/7 | 10/8 | |||
| 诊断分型(例) | ||||||||||
| Pre-T | 16 | 7 | 9 | 4 | 12 | 8 | 8 | |||
| Pro-T | 11 | 3 | 8 | 2 | 9 | 3 | 8 | |||
| 髓质T | 9 | 3 | 6 | 2 | 7 | 5 | 4 | |||
| 皮质T | 5 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | |||
二、基因突变与基因缺失情况
41例T-ALL患者中24例(58.5%)具有NOTCH1和(或)FBXW7(N/F)基因突变。其中NOTCH1突变患者17例(41.5%),FBXW7突变患者10例(24.4%),同时合并两种突变者3例(7.3%)。
30例(73.2%)患者可检测到基因缺失,最常见的为CDKN2A/B基因缺失(48.7%),其中20例(48.7%)为CDKN2A基因缺失,14例(34.1%)为CDKN2B基因缺失。其他常见基因缺失(发生比例>5%)包括ETV6(22.0%)、EBF1(9.8%)、RB1(7.3%)、IKZF1(7.3%);12例(29.3%)患者无任何基因缺失。
17例NOTCH1基因突变患者中有10例(58.8%)同时合并CDKN2A/B基因缺失,1例(5.9%)合并IKZF1基因缺失,4例(23.5%)合并ETV6基因缺失。10例FBXW7基因突变患者中有8例(80.0%)同时合并CDKN2A/B基因缺失,1例(10.0%)合并IKZF1基因缺失,3例(30.0%)合并ETV6基因缺失。3例同时具有NOTCH1及FBXW7基因突变者均合并CDKN2A/B基因缺失。7例(17.1%)患者不具有NOTCH1或FBXW7基因突变及任何基因缺失。
三、不同基因突变与基因缺失的预后分析
37例接受治疗的T-ALL患者3年总生存(OS)率为(46.7±12.9)%,3年无复发生存(RFS)率为(44.6±8.5)%。移植组患者生存明显好于未移植组:3年OS率分别为(68.2±9.9)%和(7.9±7.6)%(P<0.01),3年RFS率分别为(63.6±10.3)%和(9.2±8.7)%(P=0.001)。
1. NOTCH1和FBXW7基因突变对T-ALL预后的影响:在患者总体和接受allo-HSCT患者中,NOTCH1基因突变对生存无明显影响(P>0.05),具有FBXW7基因突变者3年OS率和RFS率高于无此突变者,但差异无统计学意义(表2)。无论在具有NOTCH1基因突变患者中还是在FBXW7基因突变的患者中,接受allo-HSCT者生存明显好于未行移植者(表3)。
表2. NOTCH1、FBXW7基因突变及CDKN2A/B缺失对急性T淋巴细胞白血病预后的影响(%,x±s).
| 组别 | 患者总体 |
allo-HSCT患者 |
||||
| 例数 | 3年OS率 | 3年RFS率 | 例数 | 3年OS率 | 3年RFS率 | |
| NOTCH1突变 | ||||||
| 是 | 16 | 46.7±12.9 | 40.6±12.7 | 11 | 63.6±14.5 | 60.0±15.5 |
| 否 | 21 | 45.2±11.1 | 47.4±11.5 | 11 | 72.7±13.4 | 80.0±12.6 |
| FBXW7突变 | ||||||
| 是 | 9 | 71.4±17.1 | 64.8±16.5 | 6 | 83.3±15.2 | 83.3±15.2 |
| 否 | 28 | 40.6±12.7 | 38.5±9.5 | 15 | 66.7±12.2 | 64.3±12.8 |
| N/F突变 | ||||||
| 是 | 22 | 50.1±10.7 | 48.1±10.9 | 16 | 68.8±11.6 | 66.7±12.2 |
| 否 | 15 | 29.4±11.1 | 38.5±13.5 | 6 | 66.7±19.2 | 80.0±17.9 |
| CDKN2A/B缺失 | ||||||
| 是 | 20 | 33.4±11.1 | 35.2±10.8 | 12 | 54.5±15.0 | 54.5±15.0 |
| 否 | 17 | 58.8±11.9 | 60.0±12.6 | 10 | 90.0±9.5 | 88.9±10.5 |
注:allo-HSCT:异基因造血干细胞移植;N/F:NOTCH1和(或)FBXW7;OS:总生存;RFS:无复发生存。两组比较,P值均>0.05
表3. 异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)对NOTCH1、FBXW7基因突变及CDKN2A/B缺失患者预后的影响(%,x±s).
| 组别 | NOTCH1突变患者 |
FBXW7突变患者 |
N/F基因突变患者 |
CDKN2A/B缺失患者 |
||||||||
| 例数 | 3年OS率 | 3年RFS率 | 例数 | 3年OS率 | 3年RFS率 | 例数 | 3年OS率 | 3年RFS率 | 例数 | 3年OS率 | 3年RFS率 | |
| allo-HSCT组 | 11 | 63.6±14.5 | 54.5±15.0 | 6 | 83.3±15.2 | 83.3±15.2 | 16 | 68.8±11.6 | 65.2±12.1 | 12 | 54.5±15.0 | 50.0±14.4 |
| 未移植组 | 5 | 0 | 0 | 3 | 0 | 33.3±27.2 | 6 | 0 | 0 | 8 | 0 | 0 |
|
| ||||||||||||
| P值 | 0.007 | 0.053 | 0.014 | 0.053 | 0.001 | 0.003 | 0.002 | 0.015 | ||||
注:N/F:NOTCH1和(或)FBXW7;OS:总生存;RFS:无复发生存
具有N/F基因突变患者的生存略好于无此突变患者,差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。具有N/F基因突变患者中,16例接受了allo-HSCT,移植患者的生存明显好于未行移植者(表3)。
2. CDKN2A/B基因缺失对预后的影响:具有CDKN2A/B基因缺失患者较无此缺失患者具有预后差的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。尽管接受allo-HSCT患者的总体生存有改善,但CDKN2A/B基因缺失者较无此缺失者预后仍略差(表2)。allo-HSCT可以明显改善CDKN2A/B缺失的患者的生存(表3)。
3. NOTCH1基因突变与CDKN2A/B基因缺失的不同共存状态对T-ALL患者生存的影响:同时具有NOTCH1基因突变及CDKN2A/B基因缺失患者(10例)与单独具有NOTCH1基因突变患者(6例)3年OS率分别为(33.3±15.7)%和(66.7±19.2)%(P=0.241),3年RFS率分别为(34.3±15.9)%和(50.0±20.4)%(P=0.641),差异均无统计学意义。
20例CDKN2A/B缺失患者中,同时具有NOTCH1突变患者(10例)和单纯CDKN2A/B基因缺失患者(10例)3年OS率分别为(33.3±15.7)%和(33.3±15.7)%(P=0.985),3年RFS率分别为(34.3±15.9)%和(30.0±14.5)%(P=0.553),差异无统计学意义。
4. FBXW7基因突变与CDKN2A/B基因缺失不同存在状态对预后的影响:同时具有FBXW7基因突变和CDKN2A/B基因缺失患者(8例)与单独CDKN2A/B基因缺失患者(12例)相比,生存情况略好,3年OS率分别为(66.7±19.2)%和(16.7±10.8)%(P=0.066),3年RFS率分别为(60.0±18.2)%和(16.7±10.8)%(P=0.068)。
在FBXW7野生型患者中,CDKN2A/B缺失者(12例)与无此缺失者(16例)的3年OS率分别为(16.7±10.8)%和(58.8±11.9)%(P=0.119),3年RFS率分别为(16.7±10.8)%和(52.9±12.1)%(P=0.040)。接受allo-HSCT患者中,CDKN2A/B缺失者(7例)和无此缺失者(9例)的生存情况仍有显著差异,3年OS率分别为(28.6±17.9)%和(88.9±10.5)%(P=0.024),3年RFS率分别为(28.6±17.1)%和(77.8±13.9)%(P=0.067)。
讨论
T-ALL在成人及儿童急性白血病中发生率显著低于B-ALL,但有独特的临床及生物学特征[8]。随着化疗方案的改进及造血干细胞移植比例的升高,T-ALL的疗效得到了显著改善。尽管如此,T-ALL患者OS仍然明显差于B-ALL患者[9]。面对这些临床挑战,研究者们致力于探索T-ALL发病、耐药及复发等相关的分子学异常及其对T-ALL生存的影响,期待进一步优化T-ALL患者的预后分层系统,依据更精细的预后分层系统提供不同的治疗方案;发现更具体的治疗靶点,最终提高T-ALL患者的总体疗效。
T-ALL患者中NOTCH1及FBXW7基因突变发生率较高。NOTCH1和FBXW7基因突变可引起NOTCH1信号通路的异常激活,促进T-ALL的发生。另外,CDKN2A/B基因缺失的发生率很高,该基因缺失常与NOTCH1、FBXW7突变伴随发生,NOTCH1信号通路的组成性激活以及CDKN2A/B基因缺失的同时发生对T-ALL的发病起到了关键作用,两者对T-ALL患者的预后也具有一定的提示意义[5]。
Baldus等[10]报道126例T-ALL患者中NOTCH1和FBXW7基因突变的发生率分别为57%、12%,本组成人T-ALL患者NTOCH1基因突变发生率为41.5%(低于国外患者)。关于NOTCH1和FBXW7突变对T-ALL患者预后的影响,在国外的研究中结论并不统一[11]–[15]:Baldus等[14]发现,NOTCH1和FBXW7突变对成人T-ALL患者没有明显的预后意义,而在少数表达ERG/BAALC的低危组患者中,N/F突变型较野生型患者具有较好的生存趋势。在Asnafi等[15]关于成人T-ALL的研究中,N/F突变患者无事件生存及OS明显好于野生型患者,且发现FBXW7突变的存在明显提高了NOTCH1基因突变对T-ALL患者的预后意义。本组患者中,具有N/F突变的患者整体预后略好于无此类突变者;单独NOTCH1突变对患者的总体OS及RFS无明显影响,而单独FBXW7突变患者生存略好于无此突变者。虽然国内外关于FBXW7单独突变的研究较少,但综合现有结果可认为FBXW7突变对成人T-ALL患者的生存具有重要影响,可能提示预后良好。
本研究中成人T-ALL患者CDKN2A/B缺失的发生率明显低于国外研究中发生率(70%)[5]。但是生存分析中,T-ALL患者具有CDKN2A/B缺失提示具有预后较差的趋势,与Jang等[16]和Mirji等[17]的研究结果类似。尽管allo-HSCT可以改善伴CDKN2A/B缺失的T-ALL患者的OS,但在接受allo-HSCT的T-ALL患者中,伴CDKN2A/B缺失仍然是不良的预后因素。
研究显示75%的CDKN2A/B缺失患者合并NOTCH1或者FBXW7突变。我们结合NOTCH1、FBXW7突变及CDKN2A/B缺失情况进行了T-ALL患者的生存分析,结果发现NOTCH1基因突变的预后意义受到CDKN2A/B缺失的影响,两者同时存在OS也较差。FBXW7突变的存在可改善CDKN2A/B缺失患者的生存。
T-ALL的发生是一个复杂的过程,需要结合多种分子学异常对T-ALL患者的预后情况进行综合分析,基因突变检测和CNV分析十分重要。T-ALL患者应用单纯化疗的疗效并不理想,有条件者应首选allo-HSCT。本研究样本量较少,还需扩大样本量进一步验证研究结果。
Funding Statement
基金项目:国家科技重大专项(2017ZX09304024);天津市自然科学基金(18JCYBJC91800);“十二五”国家科技支撑计划”(2014BAI09B12)
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