中国当代儿科杂志  2016, Vol. 18 Issue (12): 1211-1216   PDF    
儿童急性髓细胞白血病WT1基因表达及其临床意义
唐雪, 郭霞, 杨雪, 肖慧, 孙静静, 袁粒星, 高举     
四川大学华西第二医院儿科/儿童血液肿瘤科/出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室, 四川 成都 610041
通信作者: 高举, 男, 主任医师, 教授。Email:gaoju651220@126.com
摘要: 目的 研究急性髓细胞白血病(AML)患儿WT1基因表达情况及其与临床预后的关系。 方法 采用实时荧光定量PCR方法检测45例非M3儿童AML的WT1表达水平,并回顾性分析其与AML预后的关系。 结果 骨髓幼稚细胞比例> 60%的AML患儿WT1表达水平高于幼稚细胞≤60%的患儿(P < 0.05)。M2病例组初诊时WT1表达量低于非M2病例组(P < 0.05)。完全缓解组患儿的WT1表达量显著低于初诊组和复发组(P < 0.01)。诱导化疗结束时WT1高表达组的2年无病生存率(DFS)低于WT1低表达组(P < 0.05)。诱导化疗结束时WT1下降程度≥1个数量级病例组的2年总生存率(OS)和DFS高于WT1下降程度 < 1个数量级病例组(P < 0.05)。AML患儿骨髓复发2~3个月前WT1表达呈上升趋势。 结论 WT1表达水平与儿童AML预后密切相关,动态监测WT1表达在指导儿童AML个体化治疗、预后评估和复发预测方面具有重要临床应用价值。
关键词急性髓细胞白血病     WT1基因     预后     实时荧光定量PCR     儿童    
Expression of WT1 gene in children with acute myeloid leukemia
TANG Xue, GUO Xia, YANG Xue, XIAO Hui, SUN Jing-Jing, YUAN Li-Xing, GAO Ju     
Department of Pediatric Hematology & Oncology, West China Second University Hospital, Sichuan University; Key Laboratory of Birth Defects and Related Diseases of Women and Children (Sichuan University), Ministry of Education, Chengdu 610041, China
Corresponding author: GaoJ, Email:gaoju651220@126.com
Abstract: Objective To study WT1 gene expression in children with acute myeloid leukemia (AML) and its possible correlations to clinical outcomes. Methods Bone marrow samples were collected from 45 children with AML (excluding acute promyelocytic leukemia, AML-M3) at different time points of AML treatment and follow-up. WT1 gene expression levels in bone marrow mononuclear cells were assayed by real-time fluorescence quantitative PCR. The correlation between WT1 expression and prognosis was retrospectively analyzed. Results The WT1 expression level in AML children with bone marrow blast cell percentage of > 60% was significantly higher than in those with bone marrow blast cell percentage of≤60% (P < 0.05). The lower WT1 expression level was documented in children with AML-M2 compared with in children with other non-M2 subtypes (P < 0.05). WT1 expression level in patients in complete remission was significantly lower than that in patients at diagnosis or relapse (P < 0.01). The 2-year disease-free survival (DFS) in patients with higher WT1 expression was significantly lower than in those with lower WT1 expression at the end of induction chemotherapy (P < 0.05). The 2-year overall survival (OS) and DFS in patients with≥1 log WT1 reduction range were significantly higher than those with < 1 log reduction of WT1 expression level at the end of induction chemotherapy (P < 0.05). WT1 expression levels tended to rise 2-3 months prior to bone marrow relapse. Conclusions WT1 expression level is closely correlated prognosis in children with AML. Dynamic monitoring of WT1 expression level is of great clinical importance in terms of individualized management, prognosis evaluation and relapse prediction.
Key words: Acute myeloid leukemia     WT1 gene     Prognosis     Real-time fluorescence quantitative PCR     Child    

急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia, AML)为髓系前体细胞恶性克隆增殖性肿瘤,在临床表现、细胞遗传学、分子遗传学、治疗反应和预后方面均呈现高度异质性。目前国内外公认细胞遗传学和分子生物学异常为AML分型诊断和分层治疗的重要依据,但相当部分儿童AML并无特异性的细胞或分子遗传学标志。因此,如何对儿童AML进行更精细的危险度分组以指导个体化治疗对于进一步提高AML预后具有重要临床意义。

肾母细胞瘤基因1(Wilms tumor gene 1, WT1)定位于染色体11p13,最早从Wilms瘤细胞中被克隆,与Wilms瘤发生、发展密切相关[1-2]。国内外研究表明,WT1高表达为很大一部分AML患者的常见分子生物学异常[3-5]。WT1作为一种泛白血病基因,其表达水平在指导AML治疗、预测复发和预后评估方面的临床应用价值已在国外得到高度重视[6-8],但国内关于AML患儿WT1表达及临床意义方面的研究较少。本研究采用实时荧光定量PCR方法检测儿童AML的WT1表达水平,研究其变化规律,探讨与AML患儿化疗反应和预后的关系。

1 材料与方法 1.1 研究对象

收集2009年4月至2016年1月于四川大学华西第二医院确诊的45例儿童AML病例,不包括急性早幼粒细胞白血病(AML-M3)。本组AML病例均于我院儿童血液肿瘤科接受正规化疗,并有完整的随访资料。本研究获得医院伦理委员会批准及监护人书面知情同意。

1.2 主要试剂

淋巴细胞分离液购自天津灏洋生物制品科技有限责任公司。Trizol试剂购自北京康为世纪生物科技有限公司。Takara逆转录试剂盒购自日本Takara生物有限公司。荧光定量PCR体系购自北京优尼康生物科技有限公司。WT1基因引物及探针由上海Invitrogen公司设计及合成。

1.3 标本采集

采集45例AML患儿不同时间点骨髓标本并检测WT1表达水平,共180例次。AML病例组各亚型骨髓标本采集时间点和例次数见表 1。9例复发患儿中的1例为随访截止点确诊复发,5例复发患儿放弃治疗后死亡,3例复发后姑息化疗、带瘤生存(期间未规律进行WT1检测)。

表 1 AML患儿各亚型骨髓采集时间点和例次数

1.4 WT1基因检测

采集EDTA抗凝骨髓标本1~2 mL。淋巴细胞分离液密度梯度离心法分离骨髓单个核细胞。采用Trizol试剂提取细胞总RNA后逆转录制备cDNA。WT1目标基因和ABL1内参基因引物及探针序列见表 2。WT1和ABL1基因扩增产物长度分别为120 bp和129 bp。荧光定量PCR反应体系:Taqman Fast Master Mix(5×)4 μL,上游引物0.5 μL,下游引物0.5 μL,荧光探针1 μL,cDNA模板5 μL,灭菌去离子水9 μL。反应条件:95℃变性10 min,然后进行45个PCR循环(95℃变性10 s,60℃退火60 s)。根据WT1和ABL1各自荧光定量PCR反应的Ct值,对照各自相应的标准曲线,计算其拷贝数,WT1相对表达量=(WT1拷贝数/ABL1拷贝数)×104。诱导化疗结束时WT1表达水平的下降程度以log(初诊时WT1相对表达量/诱导化疗结束时WT1相对表达量)表示[9-10]

表 2 WT1及ABL1的引物及探针序列

1.5 治疗方案及疗效评估

AML治疗参照英国医学研究委员会AML15诊疗方案[11]。疗效评估[12]:骨髓原始和幼稚细胞 < 5%定义为完全缓解(complete remission, CR);原始和幼稚细胞≥5%,但 < 25%定义为部分缓解;原始和幼稚细胞≥25%定义为未缓解;CR后骨髓原始和幼稚细胞≥25%定义为复发(本研究未纳入孤立性髓外复发病例)。

1.6 随访

随访截止至2016年2月1日,中位随访时间20个月(1~82个月)。总生存期为确诊之日至随访终点或任何原因所致死亡的时间。无病生存期为CR之日至复发或任何原因死亡的时间。

1.7 统计学分析

采用SPSS 22.0统计学软件进行相关统计学处理。非正态分布计量资料采用中位数(范围)表示,多组间比较采用Kruskal-Wallis方法,两组比较采用Mann-Whitney检验。生存分析采用Kaplan-Meier生存分析进行,Log-rank检验分析AML各阶段WT1表达水平与生存率的关系。P < 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 AML患儿初诊时WT1表达水平与临床特征和诱导缓解状况的关系

19例患儿初诊时WT1的中位表达量为1 525(50~29 407)。AML初诊时WT1相对表达量与性别、年龄、外周血白细胞总数、染色体核型及诱导化疗后的缓解状况均无明确相关性;如以AML患儿初诊时骨髓幼稚细胞比例的中位值60%作为截断值,骨髓幼稚细胞比例 > 60%者WT1表达水平较高(P=0.017);M2病例组初诊时WT1中位表达量低于非M2病例组(P=0.043)。见表 3

表 3 AML初诊时WT1表达水平与临床特征及诱导缓解状况的关系[中位数(范围)]

2.2 WT1表达水平与AML疾病状态的相关性

初诊及复发的WT1表达量均高于缓解期(P < 0.01);WT1中位表达量在初诊与复发时的差异无统计学意义(P=0.772)。见表 4

表 4 AML不同疾病状态下WT1表达水平的比较[中位数(范围)]

2.3 WT1表达水平的动态变化与复发的关系

本研究对22例AML患儿的WT1表达水平进行动态检测(13例自初诊时开始,9例从诱导化疗结束后开始),其中3例AML骨髓复发。复发病例在持续缓解期WT1表达量维持在相对稳定的低水平,但骨髓复发2~3个月前WT1表达量即呈上升趋势,其中2例复发时WT1表达量(分别为161和3 650)升高至初诊水平(191和2 542)。另1例AML患儿两次骨髓复发,第2次复发时WT1相对表达量(2 160)较首次复发时(788)升高2.7倍,见图 1

图 1 1例两次复发的AML患儿WT1表达水平变化

2.4 WT1表达水平与预后的关系

以AML患儿初诊时WT1中位表达量(1 525)为截断值,将AML患儿分为高、低表达组,高表达组和低表达组的2年总生存率(overall survival,OS)及无病生存率(disease-free survival, DFS)分别为64%和60%,89%和84%,差异无统计学意义(P > 0.05),见表 5

表 5 AML患儿初诊时WT1高、低表达组的2年OS和DFS比较(%)

18例AML患儿在初诊和诱导化疗结束时均进行了WT1表达水平的检测。诱导化疗结束时WT1表达下降程度的中位值为1个数量级,下降程度≥1个数量级患儿的2年OS和DFS均高于下降程度 < 1个数量级患儿,差异具有统计学意义(P < 0.05),见表 6图 2

表 6 诱导化疗结束时WT1表达水平下降程度与生存情况的关系(%)

图 2 诱导化疗结束时不同WT1下降程度的AML患儿生存曲线

以诱导化疗结束的WT1中位表达量(49)为截断值分为高、低表达组。高表达组的2年DFS(58%)低于低表达组(86%)(χ2=5.263,P=0.022),见图 3;其2年OS与低表达组的差异(67% vs 86%)无统计学意义(χ2=2.597,P=0.107)。以巩固化疗结束时WT1中位表达量(53)为截断值分为高、低表达组,WT1高表达和低表达组的2年OS(73%,92%)及DFS(64%,83%)差异均无统计学意义(P > 0.05)。

图 3 AML患儿诱导化疗结束时WT1高、低表达组的无病生存曲线

3 讨论

WT1在不同AML亚型,以及相同AML亚型不同个体之间的表达情况均存在较大差异。国内外相关研究表明,WT1表达水平以AML-M3最高,其它亚型AML的WT1表达量各家报道不一[13-14];而AML1-ETO融合基因阳性M2病例的WT1表达水平明显低于其它AML亚型[15]。本研究未纳入AML-M3,但结果也表明,AML-M2病例组WT1表达水平最低;而且初诊时WT1的表达水平与骨髓幼稚细胞百分比具有明确相关性,与性别、年龄、外周血白细胞总数、染色体核型及第1疗程诱导是否缓解无关。

此外,本研究发现初诊及复发AML病例组WT1的表达水平高于完全缓解期病例组。动态监测22例AML患儿WT1表达水平,发现骨髓复发2~3个月前WT1表达量即呈上升趋势。我们推测,WT1表达水平与白血病肿瘤细胞负荷程度有关,因此,了解WT1基因表达水平的动态变化有助于AML的疗效评估和复发预测。

多数研究表明,初诊时WT1高表达为成人AML独立的不良预后因素[16-17],但对于初诊时WT1表达水平与儿童AML预后的关系仍无统一意见。Rodrigues等[18]对41名初诊时完成WT1表达水平检测的AML患儿进行随访,结果显示WT1高表达的AML患儿总生存率更高。而Noronha等[19]对155名AML患儿的研究显示,初诊时WT1表达量与长期生存率无明确相关性。本研究结果也表明初诊时WT1表达水平与预后无关。因此,需要扩大样本量进行长期随访研究以进一步明确初诊时WT1表达水平与儿童AML长期预后的关系。

微小残留病(minimal residual disease, MRD)水平检测在指导儿童白血病个体化治疗、预后评估和复发预测方面具有重要临床价值。对于初诊时具有特定非随机性细胞遗传学异常和/或分子生物学异常的AML病例,临床上通过动态监测这些异常是否恢复进行预后评估和复发预测。但对于很大一部分没有特定细胞遗传学和/或分子生物学异常的AML病例,WT1作为一种泛白血病标记基因即具有重要的临床应用价值。Shibasaki等[9]对48名成人AML的研究显示,诱导化疗和巩固化疗结束时WT1表达量的降低程度如较初诊时大于2个数量级,则预后良好。本研究同样显示,诱导化疗结束时WT1表达量下降程度 < 1个数量级的病例其2年OS和DFS均显著低于下降程度≥1个数量级病例。Nomdedéu等[20]分析了584名成人AML患者各时间点WT1表达水平与预后的关系,发现诱导及巩固化疗结束时WT1持续高表达者预后不良。本研究未发现AML患儿巩固化疗结束时WT1表达水平与预后具有明确相关性。结合国外学者的研究结果,我们认为,诱导化疗阶段有效杀灭白血病细胞的程度是诱导化疗结束时WT1下降程度的决定性因素,诱导化疗结束时WT1表达水平可一定程度上反映AML白血病细胞对化疗的敏感性。因此,诱导化疗结束为检测WT1表达水平的一个重要时间节点。

综上,WT1表达与儿童AML预后密切相关,但能否将WT1作为AML分型诊断和分层治疗的依据需进一步研究,但我们相信通过不断深入的研究,最终能够阐明WT1在AML中的作用机制,为临床治疗提供更多的依据。

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