研究伴RUNX1突变髓系肿瘤的临床特征和异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)的疗效。
回顾性分析2014年7月至2018年4月在苏州大学附属第一医院行二代测序检出RUNX1基因突变的42例髓系肿瘤患者的临床资料。
全部42例伴RUNX1突变髓系肿瘤患者中,男27例,女15例,中位年龄43.5(16~68)岁,急性髓系白血病(AML)30例,骨髓增生异常综合征(MDS)12例。共突变基因中频率最高的是FLT3(26.2%,11/42),携带FLT3共突变基因的均为AML患者(P=0.014)。而MDS患者中最常见的共突变为ASXL1(25%,3/12)。allo-HSCT组(31例)1年总生存(OS)、无病生存(DFS)率分别为(70.6±9.0)%、(61.0±9.4)%,化疗组(11例)1年OS、DFS率分别为(34.4±16.7)%、(22.4±15.3)%,两组OS、DFS率差异有统计学意义(χ2=4.843,P=0.036;χ2=4.320,P=0.047)。单因素分析提示移植年龄>45岁为影响患者OS及DFS的预后不良因素[HR=4.819(95%CI 1.145~20.283),P=0.032;HR=5.945(95%CI 1.715~20.604),P=0.005],染色体核型复杂异常为影响OS的预后不良因素[HR=5.572(95%CI 1.104~28.113),P=0.038]。
allo-HSCT可以改善伴RUNX1突变髓系肿瘤患者预后,移植年龄>45岁、染色体核型复杂异常是影响allo-HSCT疗效的不良预后因素。
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RUNX1基因突变是髓系肿瘤患者最常见的分子遗传学异常之一。约15%的急性髓系白血病(AML)和10%的骨髓增生异常综合征(MDS)患者存在RUNX1突变[1,2,3],2017年欧洲白血病网(ELN)分型标准中将伴有单独的RUNX1突变的AML患者归为高危组。Gaidzik等[4]研究显示伴RUNX1基因异常AML患者预后不佳。Chou等[5]的研究结果显示RUNX1突变是AML患者异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)的预后良好因素。我们回顾性分析我中心收治的42例伴RUNX1突变髓系肿瘤患者的临床特征,比较化疗及allo-HSCT的疗效。
回顾性分析2014年7月至2018年4月在苏州大学附属第一医院行二代测序检出RUNX1基因突变的42例髓系肿瘤患者(AML 30例,MDS 12例)。提取初诊患者骨髓单个核细胞,抽提基因组DNA,构建包括ASXL1、CEBPA、FLT3、DNMT3A、RUNX1等51个血液病相关的常见热点基因Ion AmpliSeq文库,使用ABI Ion Torrent S5测序仪进行检测。所有患者诊断及分型均符合文献[6,7]标准,根据骨髓细胞形态学、免疫表型分析、细胞遗传学、分子生物学(MICM)进行诊断分型。
30例AML患者接受以IA(去甲氧柔红霉素+阿糖胞苷)、地西他滨联合CAG(阿柔比星+阿糖胞苷+G-CSF)/IAG(去甲氧柔红霉素+阿糖胞苷+G-CSF)半量预激方案为主的诱导缓解治疗。达完全缓解(CR)的患者后续采用中大剂量阿糖胞苷单药或联合蒽环/蒽醌类方案巩固治疗。部分缓解(PR)或未缓解(NR)的患者接受地西他滨联合预激方案再诱导。12例MDS患者则主要采用地西他滨单药诱导治疗,达CR的患者继续以地西他滨单药巩固治疗,PR或NR的患者则接受地西他滨联合CAG/IAG半量预激方案再诱导治疗。
31例患者接受allo-HSCT。移植前19例患者处于CR,1例患者PR,5例患者NR,2例患者复发。HLA全相合移植16例(同胞供者11例,无关供者5例),单倍型移植15例。所有供者均于移植前5 d起接受G-CSF(300 μg每12 h 1次)动员。全相合同胞及无关供者于移植前2 d起采集外周血造血干细胞;单倍型供者在动员后于硬膜外麻醉下采集骨髓,次日采集外周血造血干细胞。
29例患者采用改良Bu-Cy(白消安+环磷酰胺)±抗胸腺细胞球蛋白(ATG)预处理方案,1例采用FBAA(氟达拉滨+白消安+阿糖胞苷+ATG)预处理方案,1例采用Flu+Cy(氟达拉滨+环磷酰胺)预处理方案。无关供者全相合移植GVHD预防方案:ATG 2.5 mg·kg-1·d-1,-4~-2 d;甲氨蝶呤(MTX)15 mg/m2、+1 d,10 mg/m2、+3、+6、+11 d;环孢素A(CsA)3 mg·kg-1·d-1,-8 d开始;霉酚酸酯(MMF)15 m·kg-1·d-1,-8 d开始。单倍型移植GVHD预防方案:ATG 2.5 mg·kg-1·d-1,-5~-2 d;MTX 15 mg/m2、+1 d,10 mg/m2、+3、+ 6、+11 d;CsA 3 mg·kg-1·d-1,-9 d开始;MMF 1.0 g/d,-9 d开始。同胞全相合移植GVHD预防方案:MTX 15 mg/m2、+1 d,10 mg/m2、+3、+6 d;CsA 3 mg·kg-1·d-1,-1 d开始。
中性粒细胞绝对计数>0.5×109/L连续3 d为粒系造血重建,PLT>20×109/L连续3 d且脱离血小板输注为巨核系造血重建。
采用门诊和电话方式进行随访。随访截止日期为2018年4月4日。化疗组总生存(OS)时间定义为确诊日期至患者任何原因死亡或末次随访日,无病生存(DFS)时间定义为获得CR至血液学复发或死亡日期,无上述事件发生者计算至末次随访日。allo-HSCT组OS时间指定义为干细胞回输至死亡或末次随访日,DFS时间定义为干细胞回输至血液学复发或死亡日,无上述事件发生者计算至末次随访日。
应用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料以中位数(范围)表示,采用t检验进行比较。Kaplan-Meier法进行生存分析,并采用Cox风险模型进行OS、DFS的单因素分析,单因素分析中P<0.05为差异有统计学意义。
42例RUNX1突变患者中,男27例,女15例,中位年龄43.5(16~68)岁。初诊时血常规(中位数)WBC 12.74(0.70~307.00)×109/L,PLT 41(7~177)×109/L,HGB 80.5(43.0~146.0)g/L。染色体核型分析:正常核型23例(54.8%),复杂异常核型3例(7.1%),其他15例(35.7%)。中位骨髓原幼细胞比例为0.430(0.015~0.935)。31例患者接受allo-HSCT治疗(allo-HSCT组),11例患者接受化疗(化疗组)。allo-HSCT组中位年龄低于化疗组[43(16~65)岁对53(29~68)岁,P=0.008],两组患者性别、初诊WBC、HGB、PLT、骨髓原幼细胞比例、染色体核型分布的差异均无统计学意义(表1)。
临床特征 | allo-HSCT组(31例) | 化疗组(11例) | 统计量 | P值 | |
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性别(例,男/女) | 19/12 | 8/3 | 0.717 | ||
中位年龄[岁,M(范围)] | 43(16~65) | 53(29~68) | -2.789 | 0.008 | |
初诊WBC[×109/L,M(范围)] | 13.18(1.79~307.00) | 5.21(0.70~84.40) | 0.799 | 0.429 | |
初诊HGB[g/L,M(范围)] | 87(44~146) | 64(43~104) | 1.590 | 0.121 | |
初诊PLT[×109/L,M(范围)] | 50(10~177) | 40(7~84) | 1.462 | 0.153 | |
骨髓原幼细胞比例[M(范围) | 0.410(0.015~0.935) | 0.620(0.040~0.775) | -0.499 | 0.621 | |
染色体核型分析[例(%)] | 2.023 | 0.364 | |||
正常 | 16(51.6) | 7(63.6) | |||
复杂异常 | 3(9.7) | 0(0) | |||
其他 | 11(35.5) | 4(36.4) |
42例RUNX1突变位点分布如下:4号外显子6例,5号外显子8例,6号外显子8例,7号外显子7例,8号外显子2例,9号外显子11例。40例(95.2%)患者检出合并其他基因异常。其中,13例(31%)患者仅携带一个共突变基因,14例(33.3%)携带2个共突变基因,13例(31%)携带3个及以上共突变基因。共突变基因出现频率:FLT3-TKD 16.7%(7/42),FLT3-ITD 9.5%(4/42),ASXL1 21.4%(9/42),NRAS 14.3%(6/42),DNMT3A、U2AF1、BCOR、BCORL1 11.9%(5/42),GATA2、SF3B1、CEBPA 9.5%(4/42),TET2、IDH2、EZH2、STAG2、PTPN11、WT1、PHF6 7.1%(3/42)。AML患者常见的突变为FLT3(36.7%,11/30)、ASXL1(20.0%,6/30)、NRAS及BCORL1(16.7%,5/30)。MDS患者常见的突变有ASXL1(25.0%,3/12)、DNMT3A、STAG2、U2AF1(16.7%,2/12)。11例携带FLT3共突变基因的患者均为AML。
截止到2018年4月4日,整体中位随访时间为14.4(0.1~49.4)个月,其中allo-HSCT组中位随访14.5(0.1~49.4)个月,化疗组中位随访13.7(0.7~24.4)个月。42例伴RUNX1突变髓系肿瘤患者中27例存活,15例死亡,allo-HSCT组8例死亡,均死于移植并发症,化疗组7例死亡(死于疾病进展或复发)。化疗组中位生存时间15.57个月,而allo-HSCT组未达到。allo-HSCT组1年OS、DFS率分别为(70.6±9.0)%、(61.0±9.4)%,化疗组1年OS、DFS率分别为(34.4±16.7)%、(22.4±15.3)%,两组OS、DFS率差异有统计学意义(χ2=4.843,P=0.036;χ2=4.320,P=0.047)(图1)。
31例allo-HSCT患者移植前获得CR的有19例(61.3%),PR有1例(3.2%),NR有5例(16.1%),复发有2例(6.5%)。同胞全相合移植11例(35.5%),单倍型移植15例(48.4%),无关全相合移植5例(16.1%)。回输单个核细胞(MNC)、CD34+细胞分别为9.86(2.59~25.36)×108/kg、3.72(1.34~10.49)×106/kg。中性粒细胞植入中位时间为12(9~23)d、血小板植入中位时间为13(10~25)d。移植后3个月内18例(58.1%)患者发生急性GVHD,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ度分别为6例(19.4%)、3例(9.7%)、6例(19.4%)、3例(9.7%)。移植3个月后11例(35.5%)患者发生慢性GVHD,其中局限型8例(25.8%),广泛型4例(12.9%)。
单因素分析结果显示移植年龄>45岁为影响患者OS及DFS的预后不良因素[HR=4.819(95% CI 1.145~20.283),P=0.032;HR=5.945(95% CI 1.715~20.604),P=0.005]。染色体复杂异常为影响患者OS的预后不良因素[HR=5.572(95% CI 1.104~28.113),P=0.038](表2)。
因素 | 例数 | 2年总生存率 | 2年无病生存率 | ||
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P值 | HR(95%CI) | P值 | HR(95%CI) | ||
年龄(>45岁,≤45岁) | 10/21 | 0.032 | 4.819(1.145~20.283) | 0.005 | 5.945(1.715~20.604) |
性别(男,女) | 19/12 | 0.401 | 1.985(0.400~9.841) | 0.360 | 1.859(0.493~7.013) |
WBC(>30×109/L,≤30×109/L) | 10/21 | 0.750 | 0.759(0.139~4.145) | 0.607 | 0.695(0.174~2.783) |
染色体核型(复杂异常,其他) | 3/27 | 0.038 | 5.572(1.104~28.113) | 0.102 | 3.618(0.773~16.933) |
移植前状态(CR,未达CR) | 19/8 | 0.957 | 0.956(0.185~4.937) | 0.506 | 1.694(0.359~7.986) |
移植类型(单倍型,全相合) | 15/16 | 0.196 | 2.587(0.612~10.942) | 0.349 | 1.771(0.536~5.846) |
联合脐血造血干细胞(是,否) | 14/17 | 0.384 | 1.949(0.434~8.747) | 0.510 | 1.519(0.438~5.263) |
使用ATG(是,否) | 17/14 | 0.350 | 0.505(0.121~2.115) | 0.562 | 0.693(0.200~2.396) |
急性GVHD(Ⅲ/Ⅳ度,0~Ⅱ度) | 9/22 | 0.184 | 2.560(0.639~10.252) | 0.209 | 2.142(0.652~7.035) |
慢性GVHD(有,无) | 11/20 | 0.412 | 0.511(0.103~2.540) | 0.395 | 0.562(0.149~2.120) |
注:ATG:抗胸腺细胞球蛋白;CR:完全缓解
RUNX1最为知名的基因名称为AML1,定位于染色体21q22区,全长超过260 kb,含12个外显子,有RUNX1a、RUNX1b和RUNX1c三种mRNA,三者均含RHD(runt-homology domain)同源结构域,RHD可特异性识别增强子核心区域从而介导RUNX1与DNA结合,调节靶基因的组织特异性表达转录[8]。RUNX1亦可通过RHD与CBFβ结合形成异源二聚体发挥作用,包括转录调节、造血细胞分化、细胞周期调控、核糖体生物合成等[9]。RUNX1的其余功能区分别为靠近C端的反式激活结构域和转录抑制结构域,作用分别为上调靶基因转录及介导RUNX1的抑制功能。
RUNX1与造血干细胞的发育存在密切联系,其在胚胎分化可形成造血干祖细胞(haematopoietic stem and progenitor cells,HSPC)的所有位点均有表达,而敲除了RUNX1的胚胎中无法检测到任何主动脉内的、卵黄动脉或脐动脉的造血细胞群或功能性的HSPC[10,11]。不仅如此,原始红细胞的成熟也离不开RUNX1的表达,RUNX1缺失会导致红细胞的形态缺陷,以及红系标志物Ter119和转录因子GATA1、EKLF的表达明显减低[12]。而在成熟的血细胞中,除了成熟红细胞外均表达RUNX1[13],RUNX1也被认为是骨髓中造血干细胞(HSC)和造血祖细胞(HPC)数量平衡的调节因子。RUNX1基因突变也是髓系肿瘤中常见的基因异常,其突变位点常集中于RHD和TD区域[9],主要为显性失活和功能缺失型突变[14],这些突变改变了蛋白质的表达,使其不能有效的与DNA结合或影响了RUNX1的转录激活能力,从而使RUNX1丧失功能。
RUNX1突变常见于高龄、男性AML患者[15,16],Gaidzik等[4]报道了一组2 439例AML患者的研究,其中RUNX1突变患者中位年龄为53.9岁,男性为主,且具有血小板计数较高、LDH水平较低等临床特征,常累及3、4、8号外显子。本研究42例患者中男性多见,中位年龄为43.5(16~68)岁,突变位点主要位于5、6、9号外显子(分别为8、8、11例)。既往研究表明,RUNX1突变常常伴高频FLT3突变[17],ASXL1、CEBPA、DNMT3A、NRAS、SF3B1、IDH1、IDH2、WT1等基因常与RUNX1突变共同存在[10]。本研究42例患者中发生FLT3共突变(26.2%,11/42)频率最高,值得注意的是,FLT3共突变仅在伴RUNX1突变AML患者中可见。AML中以FLT3、ASXL1、NRAS及BCORL1等共突变多见,MDS合并较多如ASXL1、DNMT3A、STAG2、U2AF1异常。
Chen等[18]报道MDS伴RUNX1基因突变患者中位OS时间仅11个月,显著低于无该突变患者(28个月),且具有较高的AML转化风险[8]。而伴RUNX1突变AML患者中位OS时间为13.3个月,低于无突变组的21.1个月[4]。本研究中,42例患者中位OS时间为14个月,提示该组预后不良。allo-HSCT能否改善伴RUNX1突变患者的预后尚无大宗病例报道。2014年Chou等[5]对allo-HSCT治疗伴不同基因突变的AML患者的预后因素进行了分析,结果提示RUNX1突变在非HSCT组是一个影响预后的独立危险因素,而在allo-HSCT组却为预后良好因素。本研究中allo-HSCT组1年OS、DFS率显著高于化疗组[(70.6±9.0)%对(34.4±16.7)%,P=0.036;(61.0±9.4)%对(22.4±15.3)%,P=0.047],提示移植可改善RUNX1突变患者的预后。此外,我们对影响allo-HSCT疗效的预后因素进行了分析,结果显示:移植年龄>45岁是影响OS、DFS的危险因素,复杂染色体核型异常是影响OS的危险因素。本研究病例数较少,移植和化疗组属于非随机对照,若扩大样本量、两组均选择CR患者进行随机对照研究可能得出更有意义的结论。
综上所述,本研究结果显示在髓系肿瘤患者中,RUNX1常常与其他基因突变共存,合并该突变的患者整体预后差,allo-HSCT可明显改善此类患者生存,而移植年龄>45岁、复杂染色体核型异常是影响预后的不良因素。