异基因造血干细胞移植治疗携带TP53、TET2、DNMT3A基因突变的急性白血病/MDS的挑战

2018-01-23 15:26张睿刘代红
天津医药 2018年8期
关键词:核型中位基因突变

张睿 ,刘代红

急性白血病是一类来源于造血干/祖细胞异常增殖的血液系统恶性肿瘤类疾病,其发病机制复杂。基于白血病发病机制的研究逐步发展为以细胞遗传学、分子生物学标志物进行初诊的危险度分层、疗效评估以及预后判断的综合体系,其中各类标志物的作用不断被发掘、细化。近年来,随着二代测序技术的应用,一些对现有国内外白血病诊断共识、指南具有补充乃至更新意义的基因突变被陆续发现并在临床中验证,其中重要的提示预后不良的基因突变包括 TP53(tumor suppressor gene P53)、TET2(Tet methylcytosine dioxygenase2)、甲基化转移酶3A(DNMT3A)等。携带此类基因突变的急性白血病或骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)患者疾病进展快,化疗缓解时间短,预后较差,甚至异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo−HSCT)疗效也劣于不携带此类基因突变的患者,这一影响迄今并无有效的靶向药物可以克服。本文就此类基因突变对急性白血病或MDS的诊断及预后意义、对allo−HSCT疗效的影响以及可能的治疗突破综述如下。

1 基因突变对急性白血病/MDS化疗及骨髓移植预后的影响

1.1 TP53基因 TP53基因编码肿瘤蛋白p53,是一种肿瘤抑制因子的DNA结合蛋白,参与多种细胞应激反应,诱导细胞周期阻滞、细胞凋亡和DNA修复,常见于年龄较大、复杂染色体异常、单体核型的MDS或急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者。TP53突变在MDS患者中占5%~10%,在AML中占7%~14%,主要与复杂染色体核型(58.8%)伴随[1],治疗相关髓系肿瘤(therapy−related myeloid neoplasms,t−MN)的患者TP53突变率明显高于原发AML(分别为40%和14.5%)[2]。

2012年报道的一项针对234例复杂核型AML的研究显示,60%的患者具有TP53基因突变,其中30例在第一次完全缓解期(complete response 1,CR1)进行allo−HSCT,TP53异常与无异常组各15例,TP53异常组移植后3年无白血病生存率(leukemia−free−survival,LFS)为 7%,显著低于无TP53异常组(40%);该研究中引用了一项AML的临床试验,时间跨度为1998—2004年,患者中位年龄48岁,以亲缘相合(62例)与非亲缘相合(89例)为主,提示具有TP53突变的复杂核型AML患者allo−HSCT后生存率极低[3−4]。白血病联盟 2009年报道了关于2 272例AML患者预后的多中心研究,纳入患者的中位年龄大,整体患者移植后LFS低,而TP53突变者预后更差;TP53缺失患者105例(占5%),其中伴复杂染色体核型85例,无一例伴inv(16)、t(8;21);该研究将患者分为4组,分别为无复杂染色体核型无P53缺失(1 144例,56%,中位年龄55岁)、无复杂核型有P53缺失(20例,45%,中位年龄61岁)、有复杂核型无P53缺失(206例,34%,中位年龄58岁)、有复杂核型有P53缺失(85例,32%,中位年龄58岁),结果显示,4组完全缓解(complete response,CR)率差异无统计学意义,2年LFS分别为46%、0、25%和5%;研究结论为TP53突变的AML患者伴或不伴有复杂染色体核型的生存率均较低,TP53突变对预后的影响超越了染色体复杂核型的影响,故而该研究建议,无论是否伴复杂染色体核型,应将全部TP53突变的AML患者纳入allo−HSCT的治疗指征[5]。Middeke等[6]报道了一项有关 97例细胞遗传学高危(复杂染色体核型、−7,17p异常、−5/−5q)AML患者的研究,其中TP53突变者40例(41%),包括16例亲缘相合移植,24例接受非亲缘相合移植,31例为减低预处理(reduced−intensity conditioning,RIC)allo−HSCT;而 TP53阴性组57例(59%),其中20例亲缘相合移植,37例接受非亲缘相合移植,40例接受RIC移植;2组RIC移植率差异无统计学意义;TP53突变组和无突变组移植后3年总生存率(overall survival,OS)分别为10%和33.1%(P<0.05);累积复发率(cumulative recurrence rate,CIR)分别为60%和42.2%,非复发死亡率(non−recurrent mortality,NRM)分别为 32.5% 和 33.3%(P>0.05)[6]。该研究显示,适用于其他白血病的减低剂量预处理的移植方式对此类患者的疗效极差。

治疗相关急性髓系白血病(therapy−related acute myeloid leukemia,t−AML)和治疗相关骨髓增生异常综合征(therapy−related myelodysplastic syndrome,t−MDS)中 TP53 阳性率显著高于原发AML[7]。研究发现,TP53阳性与 TP53阴性的 t−MN患者中位总生存时间分别为5.2个月和20.6个月,allo−HSCT后尽管TP53阳性(中位11.5个月)与阴性患者(中位98个月)的生存期均有延长,但TP53阳性患者的预后仍显著差于阴性患者(P<0.05)[8]。

对于成人急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)而言,携带TP53基因突变对其诱导化疗后的缓解率无显著影响,但此类患者多早期复发,远期生存率低。一项纳入了171例ph染色体阴性的成人ALL研究中,TP53突变阳性患者14例,有TP53突变与无TP53突变患者的4年CIR分别为93%和60%,4年OS分别为7%和38%(P<0.05),TP53突变患者中6例年龄>60岁,仅有3例患者进行了allo−HSCT,11例患者早期复发[9]。

1.2 TET2基因 TET2位于AML伴随的染色体易位断裂点 4q24 上,包括 t(3;4)(q26;q24)、t(4;5)(q24;p16)、t(4;7)(q24;q21)和 de1(4)(q23;q24)。TET2基因在白血病发病机制中主要表现为抑癌基因功能,当其功能缺失时即可能导致AML和其他髓系增殖性疾病的发生。2008年,TET2基因首次在骨髓增殖性疾病中被报道,临床上含有TET2突变的白血病患者常合并DNMT3A和JAK2等基因的突变,提示血液系统恶性肿瘤形成的不同阶段中TET2可能连同其他基因共同作用而导致肿瘤的发生;AML患者TET2突变率为10%~25%,在细胞遗传学正常的AML患者中约占6%[10]。

多数研究提示,TET2基因突变为AML患者预后不良的重要标志。一项纳入357例成人AML的研究显示,TET2突变率为7.6%,多因素分析显示在校正年龄、细胞遗传学危险分组、NPM1突变、治疗策略等因素后,TET2突变患者仍具有更差的生存率(HR=1.86)[11]。一项关于TET2基因突变对AML预后影响的荟萃分析中纳入了前瞻性、回顾性队列研究,研究包含了(1)成人AML(原发性AML、继发性AML、t−AML)、(2)基于TET2突变状态(TET2突变和TET2野生型)的信息、(3)具有TET2突变患者详细的生存信息OS、无病生存率(event−free survival,EFS),共纳入8项研究的2 552例AML患者,其中TET2基因突变395例,整体病例分析中,TET2基因突变患者OS(HR=1.53)、EFS(HR=1.64)较差,其影响涉及AML低危组和中危组2组患者[12]。

Allo−HSCT治疗TET2基因突变的AML的报道较少。一项研究选取了115例细胞遗传学正常的成人AML,中位年龄42岁(15~64岁),CR1期均接受了allo−HSCT,亲缘全相合移植66例,非亲缘移植49例,全部患者中TET2基因突变10例(8.7%),allo−HSCT治疗后TET2患者与无TET2基因突变者(105例)预后相似,5年OS分别为50%和57.8%,5年LFS分别为50%和58.8%,5年NRM分别为30.0%和19.8%,5年复发率分别为20.0%和24.2%(均P>0.05)[13]。该研究的局限性是TET2突变病例数量较少,不足以反映该基因突变对移植疗效的影响。

尚有部分报道未发现TET2突变与AML不良预后相关。Ahn等[14]分析了407例细胞遗传学正常的AML患者(年龄≥15岁),TET2基因突变54例(13.2%),TET2纯合突变14例(占TET2突变的25.9%);TET2纯合突变与TET2非突变5年复发率分别为100%和43.1%(P<0.05),多因素分析显示TET2纯合突变是复发率的独立预后不良因素(HR=1.519),但相似的结果并未出现在EFS和OS分析中;另外,TET2突变(包括TET2纯合突变、非纯合突变)与TET2非突变者5年复发率分别为47.6%和43.3%,5年EFS分别为28.0%和34.5%,5年OS分别为35.8%和37.4%(均P>0.05)。但该研究存在一定的局限性,表现为多中心巩固治疗方案不同并且病例数量少。而近期多数文献已支持TET2突变对于细胞遗传学中危组、低危组的AML患者均有不良预后影响,特别是当其与其他不利的分子标志物组合时更为显著。

1.3 DNMT3A基因 DNMT3A基因突变定位于染色体2p23,共有23个外显子,DNA全长109 615 bp,cDNA全长为4 192 bp,蛋白编码区(CDS)2 739 bp,编码912个氨基酸的蛋白质。成人AML中DNMT3A突变率约为20%[15]。2001年Mizuno等[16]发现,AML中DNMT家族表达水平较高,其表达上调会引发超甲基化,最终导致白血病。现DNMT3A基因突变已被视为AML的一个独立的预后因素。

DNMT3A突变是正常核型AML患者的不良预后因素,allo−HSCT可以一定程度地改善此类患者的生存。一项回顾性研究对比了2005年3月—2014年5月在同一中心接受强化化疗或allo−HSCT的308例正常核型AML患者的转归,其中63例(20.5%)DNMT3A突变(R882H是最常见的突变体),与无突变患者相比,DNMT3A突变患者3年OS(31.9%和52.0%,P=0.009)和 3年 LFS(21.8% 和 40.1%,P=0.004)更低,在DNMT3A突变组中,23例CR患者接受了allo−HSCT,32例CR患者接受了化疗巩固,allo−HSCT组 3年 OS(51.7%vs.28.9%,P=0.048)和LFS(41.6%vs.14.9%,P=0.024)优于化疗组[17]。

DNMT3A-R882H突变特别是伴有FLT3-ITD阳性时,即使接受了allo−HSCT,复发的风险也极高。研究显示115例CR1期接受allo−HSCT治疗的AML患者中,DNMT3A-R882H突变伴FLT3-ITD阳性共11例,5年OS为9.1%,复发率为81.8%;该研究针对DNMT3A突变(R882H)、DNMT3A突变(非R882H)、DNMT3A未突变组进行了5年OS比较,分别为33.3%、64.3%和62.4%,LFS分别为33.3%、64.6%和62.3%,复发率分别为47.6%、13.8%和18.3%;该研究结果显示,DNMT3A突变(非R882H)经过allo−HSCT后受益,而DNMT3A突变(R882H突变)移植后预后仍较差[13]。一项超过1 700例AML患者的研究显示,有无DNMT3A突变对AML患者诱导缓解率影响甚微(78.7%vs.71.4%,P>0.05),而DNMT3A突变中R882H突变allo−HSCT后LFS仍极差(HR=1.39,P=0.017)[18]。

2 应对策略

2.1 免疫靶向治疗 由于细胞凋亡和细胞周期停滞的检测点有缺陷,携有TP53突变的t−MN患者不可能用靶向药物或化学疗法治愈。从概念上讲,免疫攻击应该更成功,因为免疫攻击独立于遗传畸变。有学者提出,具有多个畸变的癌细胞比具有一个或几个畸变的细胞具有更高的免疫原性,因此应该在t−MN患者中评估新型免疫疗法,如嵌合抗原受体T细胞、双特异性抗体和检测点抑制剂,但需要更多的临床数据支持[19]。靶向免疫疗法是一种重要的新方法,针对AML抗原靶标(如CD33、CD123、CLEC12A)的抗体、双特异性T细胞受体以及针对CD33或CD123的嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR−T)细胞等方法目前尚处于早期临床试验阶段[20]。

2.2 去甲基化药物 上述针对AML患者的新型治疗研究大部分仍处于临床试验阶段,而目前较成熟且被广泛认可的治疗是去甲基化药物(the hypomethylating agents,HMA)的应用,尤其在携有DNMT3A、TET2、TP53突变的AML/MDS患者治疗中已显示出良好的效果。一项纳入92例中位年龄68岁(32~81岁)MDS患者的研究中,TET2突变阳性17例(18%)、DNMT3A基因突变阳性8例(9%),均接受了HMA治疗;其中接受5−氮杂胞苷(5−azacytidine,5−AZA)治疗 55例(60%)、地西他滨治疗 26例(28%)、两药联用11例(12%),多因素分析显示,TET2/DNMT3A(其中之一或两者均突变阳性)治疗反应明显好于其他组(HR=3.59,P<0.05),无进展生存(progression−free survival,PFS)也好于其他组(HR=1.3,P<0.05)[21]。另一项给予地西他滨治疗(中位疗程数2个)AML/MDS的研究中共纳入116例患者,其中53例(46%)骨髓原始细胞比例<5%,地西他滨10 d方案(20 mg/m2×10 d,1疗程/28 d),结果显示细胞遗传学特征高危组的患者反应率(指经治疗后,骨髓、幼稚细胞<骨髓有核细胞5%)好于中危组患者(67%vs.34%),TP53突变的患者接受地西他滨治疗后反应率明显好于野生型TP53患者[100%(21/21)vs.41%(32/78),P < 0.001][22]。在2项关于老年AML的大型国际临床试验中,将地西他滨和阿扎胞苷与低剂量阿糖胞苷相比,HMA组的中期结果更好,尽管没有改善患者长期生存,但患者中位生存时间更长,1年生存率也更高,总体研究中5−AZA数据更多,并提示其可使携带不良基因的MDS患者获益[23]。

2.3 联合用药 HMA与新型靶向药物的联合应用也有广泛报道。DNA甲基转移酶抑制剂(DNA methyltransferase inhibitors,DNMTIs)与组蛋白脱乙酰酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors,HDACIs)的组合被广泛看好。DNMTIs中的氮杂胞苷和地西他滨在AML中具有明显的单药活性并且被广泛使用,而两类药物的组合已经在AML中进行了许多的“双表观遗传疗法”的研究。Pracinostat(一种新型HDACIs)与氮杂胞苷的组合在一项9例高危组MDS患者的试验研究中产生了89%的总反应率(overall response rate,ORR)并且耐受性好;索拉非尼和氮杂胞苷治疗43例(37例可评估)FLT3-ITD突变AML患者的Ⅱ期临床试验中,ORR为46%;当TP53基因突变时,TP53的G1期阻滞功能消失,使细胞完全依赖于G2/M检查点进行DNA修复,因此,通过抑制控制G2/M检查点相关的基因或信号通路,有望在TP53突变的肿瘤细胞中诱导细胞死亡,目前几类G2/M检查点调节因子,如CHK1/2、MK2、Polo样激酶1(PLK1)及WEE1等有望成为TP53突变的肿瘤细胞的重要药物靶点;事实上,Chk1抑制剂MK−8776对伏立诺他介导的细胞凋亡的协同增强作用已经在各种AML细胞系(P53野生型和缺陷型)以及携带FLT3-ITD的细胞系中获得证实[24]。一项Ⅱ期临床试验显示,当将PLK1抑制剂volasertib与减低剂量阿糖胞苷(low−dose cytarabine,LDAC)的组合或者vosaroxi(抗肿瘤药——喹诺酮衍生的螯合剂)与地西他滨联合起来进行单中心评估时,这些组合似乎因耐受性差而不适合老年患者,但期待其在更年轻患者中存在类似强化化疗的效果[25]。另一个快速发展的领域是新型表观遗传疗法的开发,guadecitabine(SGI−110)[26]是目前处于开发阶段的第二代HMA,其通过保护地西他滨免于被胞苷脱氨酶失活而增加地西他滨体内的暴露。

综上所述,携有TP53、TET2、DNMT3A的AML患者预后极差,allo−HSCT可改善此类患者的预后,但复发率仍高。HMA对此类患者在非移植治疗中已显示出较好的治疗效果,目前正逐渐应用于allo−HSCT后此类患者的预防复发策略中,与靶向药物的联合也逐渐有研究报道,前景可期。针对上述高危、难治型急性白血病/MDS患者,在allo−HSCT背景下合理应用HMA,有望进一步改善携有TP53、TET2、DNMT3A突变高危患者的远期预后。

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