中国当代儿科杂志  2019, Vol. 21 Issue (4): 365-369  DOI: 10.7499/j.issn.1008-8830.2019.04.012

引用本文  

曾敏慧, 贺湘玲, 杨明华, 等. 幼年型粒单核细胞白血病的临床及基因学研究[J]. 中国当代儿科杂志, 2019, 21(4): 365-369.
ZENG Min-Hui, HE Xiang-Ling, YANG Ming-Hua, et al. Clinical and genetic analyses of juvenile myelomonocytic leukemia[J]. Chinese Journal of Contemporary Pediatrics, 2019, 21(4): 365-369.

基金项目

儿童实体肿瘤精准诊疗的基础与临床研究(2018SK21216);湘财教指[2018]55号

作者简介

曾敏慧, 女, 硕士, 住院医师

通信作者

贺湘玲, 女, 主任医师。Email:hexiangl@163.com

文章历史

收稿日期:2018-10-17
接受日期:2019-02-05
幼年型粒单核细胞白血病的临床及基因学研究
曾敏慧1 , 贺湘玲1 , 杨明华2 , 郑敏翠3 , 万伍卿4 , 邹润英1 , 陈可可1     
1. 湖南省人民医院/湖南师范大学附属第一医院儿童医学中心血液肿瘤科, 湖南 长沙 410005;
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
摘要目的 对幼年型粒单核细胞白血病(JMML)患儿进行临床及基因学特点分析,探讨基因型与预后的关系。方法 收集15例临床诊断JMML患儿的临床资料,采用二代测序方法进行JMML常见突变基因检测。结果 15例JMML患儿中男女比例为6.5:1,发病年龄为19(2~67)月,11例(73%)患儿为4岁以内发病,首发症状以腹胀、发热多见,所有患儿均有肝脾及浅表淋巴结肿大,外周血单核细胞均> 1.0×109/L、外周血涂片幼稚细胞比例1%~7%、骨髓原始细胞+幼稚细胞均 < 20%、骨髓原始单核+幼稚单核细胞1%~10%。10例(67%)患儿的血红蛋白F(HbF)高于相应年龄正常值,最高62.5%。15例患儿均未见Ph染色体,其中1例存在7号染色体缺失。15例患儿BCR/ABL融合基因均阴性,5例(33%)检测到PTPN11基因突变,4例(27%)NF1基因突变,3例(20%)CBL基因突变,3例(20%)RAS基因突变。除1例行造血干细胞移植外,其余均未予规律化疗。15例JMML患儿的随访时间为18(1~48)个月,死亡8例(其中4例为PTPN11基因突变患儿,3例为NF1基因突变患儿,1例为RAS基因突变患儿),存活7例。存在PTPN11基因突变的患儿预后最差,病死率最高。CBL及NRAS基因突变的患儿预后相对较好。HbF水平与生存期呈负相关(rs=-7.21,P=0.002)。结论 JMML患儿基因突变类型与预后相关,存在PTPN11基因突变的预后最差,具有CBL及NRAS基因突变的患儿预后较好。
关键词幼年型粒单核细胞白血病    基因突变    预后    儿童    
Clinical and genetic analyses of juvenile myelomonocytic leukemia
ZENG Min-Hui , HE Xiang-Ling , YANG Ming-Hua , ZHENG Min-Cui , WAN Wu-Qing , ZOU Run-Ying , CHEN KeKe     
Department of Hematology and Oncology, Children's Medical Center, Hunan Provincial People's Hospital/First Hospital of Hunan Normal University, Changsha 410005, China
Abstract: Objective To study the clinical and genetic features of juvenile myelomonocytic leukemia (JMML) and the association between genotype and prognosis.Methods The clinical data of 15 children who were diagnosed with JMML were collected. Next-generation sequencing was used to detect common gene mutations of JMML.Results The male/female ratio was 6.5:1, and the age of onset was 19 months (range 2-67 months). Of the 15 children, 11 (73%) experienced disease onset before the age of 4 years, with abdominal distension and pyrexia as initial symptoms. All children had hepatosplenomegaly and superficial lymphadenectasis, with a number of peripheral blood mononuclear cells of > 1.0×109/L and a percentage of juvenile cells of 1%-7% in peripheral blood smear. The percentage of bone marrow blasts + juvenile cells was < 20%, and the percentage of monoblasts + promonocytes was 1%-10%. Of the 15 children, 10 (67%) had a higher level of hemoglobin F than the normal level at the corresponding age, with the highest level of 62.5%. All 15 children had the absence of Philadelphia chromosome, and one child had chromosome 7 deletion. All 15 children had a negative result of BCR/ABL fusion gene detection. PTPN11 gene mutation was found in 5 children (33%), NF1 mutation in 4 children (27%), CBL mutation in 3 children (20%), and RAS mutation in 3 children (20%). No children received regular chemotherapy, and one child underwent hematopoietic stem cell transplantation. The median follow-up time of 15 children was 18 months (range 1-48 months). Among the 15 children, 8 died (among whom 4 had PTPN11 gene mutation, 3 had NF1 mutation, and 1 had RAS mutation) and 7 survived. The children with PTPN11 mutation had the worst prognosis and the highest mortality rate, and those with CBL or NRAS mutation had a relatively good prognosis. The level of hemoglobin F was negatively correlated with survival time (rs=-7.21, P=0.002).Conclusions In children with JMML, the type of gene mutation is associated with prognosis. The children with PTPN11 mutation often have a poor prognosis, and those with CBL or NRAS mutation have a relatively good prognosis.
Key words: Juvenile myelomonocytic leukemia    Gene mutation    Prognosis    Child    

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
2.4 治疗结局及预后分析

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

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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