2. 中南大学湘雅医院儿科, 湖南 长沙 410008;
3. 湖南省儿童医院血液内科, 湖南 长沙 410007;
4. 中南大学湘雅二医院儿科, 湖南 长沙 410011
幼年型粒单核细胞白血病(juvenile myelomonocytic leukemia, JMML)是一种罕见的造血系统恶性疾病,以粒系及单核系异常增生及脏器浸润为主要特征,伴有红系及巨核系细胞发育异常,兼有骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes, MDS)和骨髓增殖性疾病的特征[1]。JMML在0~14岁儿童的发病率约为1.2/106,占儿童白血病的2%~3%,60%在2岁以内发病,男性多于女性[2]。JMML的发病机制为Ras信号通路中调控细胞增殖和凋亡的相关基因突变,导致髓样祖细胞对粒-巨噬细胞集落刺激因子高度敏感,从而激活Ras蛋白,活化的Ras-GTP结合Raf-1引发丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶级联反应,最终激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路、导致肿瘤发生[3-6]。而根据Ras通路上游基因突变的发生位点,探索靶向药物进行基因调控,将是JMML重要的研究方向。本研究收集湖南省多中心的15例JMML病例,总结分析其临床及基因学特点,探讨基因型与预后的关系。
1 资料与方法 1.1 研究对象收集2014年1月至2018年1月期间湖南省人民医院、中南大学湘雅医院、湖南省儿童医院及中南大学湘雅二医院临床诊断的15例JMML患儿的临床资料,包括年龄、性别、重要症状体征,以及血常规、血红蛋白F(HbF)、外周血涂片、骨髓细胞学、染色体、BCR/ABL融合基因和治疗结局等。JMML诊断符合2016年WHO制定的JMML诊断标准[7]。15例JMML患儿中男13例、女2例,男女比例为6.5 : 1。发病年龄为19(2~67)个月,11例(73%)患儿4岁以内发病。
最长随访至2018年5月30日, 随访时间为18(1~48)个月。
1.2 二代测序检测JMML突变基因所有病例均采集骨髓或外周血6~8 mL(EDTA抗凝),4℃保存,72 h内进行DNA提取。采用二代测序(Ion PGM测序仪进行)检测PTPN11、CBL、NF1、NRAS、KRAS基因。通过Coverage Analysis软件与Variant Caller插件进行基因序列比对及突变点的报出。
1.3 统计学分析采用SPSS 20.0软件进行数据处理。计量资料用中位数及范围表示,计数资料用构成比(%)表示,年龄、HbF水平与生存时间的相关性选用Spearman相关性检验。P < 0.05示差异有统计学意义。
2 结果 2.1 症状特点以腹胀、发热、出血、面色苍白为首发症状的分别为7例(47%)、5例(33%)、2例(13%)、1例(7%)。所有患儿均有肝脾肿大(重度脾肿大6例,占40%)和浅表淋巴结肿大(直径0.5~4 cm),4例(27%)患儿有皮肤出血点及红疹,2例(13%)患儿有牛奶咖啡斑。
2.2 实验室检查的特点15例JMML患儿初诊时均有不同程度贫血:重度贫血1例(7%),中度贫血7例(47%),轻度贫血7例(47%)。初诊时白细胞升高发生率为93%(14/15)、血小板减少发生率67%(10/15)。白细胞计数为38.70(7.76~74.55)×109/L(参考值:3.69~9.16×109/L);血小板计数为30(8~229)×109/L(参考值:101~320×109/L)。15例患儿初诊时外周血单核细胞均 > 1.0×109/L,单核细胞计数为6.54(1.31~23.96)×109/L(参考值:0.16~1×109/L)。
15例患儿外周血涂片幼稚细胞比例在1%~7%。所有患儿的骨髓细胞呈增生活跃至极度活跃,原始细胞+幼稚细胞比例均 < 20%,原始单核+幼稚单核细胞的比例为1%~10%。
10例(67%)患儿的HbF高于相应年龄正常值,最高62.5%。
2.3 染色体核型及基因检测结果15例患儿均为正常核型,均未见Ph染色体,其中1例为7号染色体缺失。
15例患儿BCR/ABL融合基因检测均阴性。检测到PTPN11或NF1或CBL或RAS基因突变,以PTPN11基因突变检出率最高(5例,33%),其次为NF1基因突变(4例,27%),CBL基因突变和RAS基因突变(各3例,均占20%)。病例5、6、9、12、14检测到PTPN11基因突变,PTPN11基因突变的位点主要位于Exon 3、13。病例9经对症支持治疗后为求造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation, HSCT)复查基因时检测到ASXL1基因杂合移码突变。病例1、2、10检测到CBL基因突变,突变位点主要在Exon 8和经典剪切位点。病例3患儿检测到NF1和SETBP1基因突变,病例4、7、11检测到NF1基因突变,NF1基因突变位点位于在Exon 4、10、22、23、30。病例8检测到KRAS基因突变,病例13、15为NRAS基因突变,突变位点均发生在Exon 2。见表 1。
表 1 15例JMML患儿的基因突变情况及治疗结局 |
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随访时间18(1~48)个月。15例中死亡8例(病死率为53%),存活7例。见表 1~2。
表 2 基因突变类型与生存结局的关系 |
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JMML诊断时年龄与生存期无相关性(rs=-0.45、P=0.089)。HbF水平与生存期呈负相关(rs=-7.21、P=0.002)。
5例存在PTPN11基因突变的患儿中4例死亡,其中1例于确诊后1个月死亡,该患儿予顺式维A酸(每日100 mg/m2)及巯嘌呤(每日50 mg/m2)化疗;其余3例仅予对症支持治疗;病例9确诊1个月后骨髓细胞学检查提示转变为急性髓系白血病(M5),按急性髓系白血病予以4轮化疗(FLAG+HAE+MidAC)后再予DNA甲基化转移酶抑制剂(地西他滨每日20 mg /m2,连续5 d)桥接HSCT治疗,移植后1年仍存活、骨髓持续缓解。CBL突变患儿3例,其中1例予羟基脲治疗,其余2例仅予对症支持治疗,随访至截止日期均存活,最长生存时间31个月,且其中1例血液学改善、肝脾明显缩小。4例存在NF1突变(2例存在牛奶咖啡斑,伴有1型神经纤维瘤表现)的患儿(均仅予对症支持治疗)中死亡3例,另1例随访至截止日期仍存活。RAS突变的3例患儿(均未予化疗)中1例KRAS突变患儿确诊后22个月死亡,2例NRAS突变患儿尚存活,最长生存时间48个月。
3 讨论近年来,儿童恶性肿瘤的发病率呈升高趋势,也是儿童最主要的死亡原因之一,仅次于儿童意外死亡[8]。中国儿童恶性肿瘤发病率为6.9/10万,其中血液肿瘤发病率为5.68/10万[9-10],而JMML发病率约为1.2/100万[2]。本组资料统计近4年来湖南地区JMML共15例,估算其发病率约0.3/100万,低于文献报道,可能与本病诊断困难有关。分析15例JMML患儿临床资料,提示当患者尤其是婴幼儿出现发热及肝脾肿大,并有白细胞升高、外周血单核细胞 > 1×109/L及HbF升高,但骨髓原始+幼稚细胞 < 20%,在排除MDS、溶血性贫血、噬血细胞综合征、Wiskott-Aldrich综合征等疾病后,应考虑JMML可能,并尽快完善PTPN11、CBL、NF1、NRAS和KRAS突变基因检测以明确诊断。
杨文钰等[11]分析了14例JMML患儿的临床特点,在8例患儿中检测到4种基因突变,并进行预后分析,但未检测到CBL基因突变。本研究多中心15例病例均检测到突变基因,通过分析其临床特点,部分实验室结果如HbF水平与预后的相关性及5种基因型与预后的关系,为JMML的分层治疗及基因靶向治疗提供依据。90%的JMML患者中存在PTPN11、CBL、NF1、NRAS、KRAS基因突变[12]。本研究检测到5例(33%)PTPN11基因突变,4例(27%)NF1基因突变,3例(20%)CBL基因突变,2例(13%)NRAS基因突变及1例(7%)KRAS基因突变。PTPN11编码Src同源2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶(SHP-2),其分子内结构因存在相互抑制而失去催化活性,发生基因突变时(突变点主要位于Exon 3和13)自身抑制消除,从而促进Ras通路的过度活化[13-14]。Tartaglia等[15]研究表明存在PTPN11基因突变的JMML患儿生存期短,转变为AML的风险高。本研究死亡的8例中4例具有PTPN11基因突变,与文献相符。
Sakaguchi等[16]报道JMML患儿可检测到BMP4、CDKN2B、CALCA和RARB基因的超甲基化,具有超甲基化的JMML患儿的5年总生存期较低。而Locatelli等[2]发现具有PTPN11基因突变的病例多存在超甲基化,存在CBL基因突变的病例则没有或甲基化程度低,因此具有PTPN11基因突变的JMML患儿预后较差。本研究检测到PTPN11基因突变的5例患儿中4例死亡,CBL基因突变的3例中无死亡者。因此,DNA异常甲基化是JMML独立的预后不良因素之一,对于异常甲基化评分增高患者,DNA甲基化转移酶抑制剂和新型分子靶向药物将是重要的治疗策略。对比早年国际报道[17]的对JMML患者单独行HSCT 50%的治愈率而言,Flotho等[18]提出予以地西他滨+中等强度化疗桥接HSCT,将提高其治愈率、降低复发率。因此,JMML患儿完善BMP4、CDKN2B、CALCA和RARB基因的DNA甲基化检测,对于DNA甲基化转移酶抑制剂等靶向治疗的应用具有指导意义。
本研究存在CBL及NRAS基因突变的患儿均存活。多位学者[19-22]报道具有CBL及NRAS基因突变的JMML患者进展相对缓慢或临床症状可自发改善。本研究在1例NF1基因突变的患儿中还检测到SETBP1基因突变,该患儿确诊12个月后死亡。Sakaguchi等[23]、Stieglitz等[24]发现约15%的JMML患儿继发SETBP1和JAK3基因突变,这两种继发体细胞突变与患儿的不良预后有关。
JMML的治疗仍是世界一大难题,未接受HSCT患儿的中位生存间是10~12个月,HSCT仍然是目前JMML唯一的根治方法,能够使超过50%的患者治愈[17]。本研究行HSCT治疗的1例患儿确诊后18个月仍存活。随着JMML分子遗传学及表观遗传学研究的深入,靶向治疗也日益受到关注。有研究[18, 25]将DNA甲基化转移酶抑制剂用于JMML患儿治疗取得了理想效果。Ras信号通路也可能作为JMML治疗的靶点。有研究表明雷帕霉素[26]通过抑制Ser/Thr蛋白激酶从而阻止Ras信号通路过度活化,曲贝替定[27]通过下调RhoGTP酶从而发挥抑制肿瘤的作用,该类新型靶向药物均对JMML有一定效果,MEK抑制剂对JMML疗效的Ⅱ期临床试验[28]也正在进行。
综上所述,JMML的自然预后不良,患儿预后与基因突变类型相关,JMML患儿根据临床特点及分子遗传学特征进行分层诊治,对于存在PTPN11、KRAS、NF1基因突变的高危患儿尽早进行去甲基化治疗桥接HSCT可望改善预后。
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