短篇论著
基于二代测序分析伴RAS突变初诊正常核型急性髓系白血病患者的临床特征及预后
中华血液学杂志, 2023,44(9) : 762-766. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2023.09.010

急性髓系白血病(AML)是一类骨髓原始幼稚细胞恶性增殖性疾病,白血病干细胞由于增殖失控、分化障碍和细胞凋亡受阻等原因,产生大量未成熟的异常髓系细胞堆积在骨髓和外周血中,导致骨髓正常造血功能受损和功能衰竭[1,2]。研究发现AML的发生与染色体异常、基因突变以及基因表达异常有关[3]。目前正常核型被认为是AML患者预后中等的一个标志,但由于患者往往可伴随不同突变且具有不同的克隆,而导致预后具有极大的异质性。RAS在AML中突变率约为30%,可参与多种肿瘤的形成与发展,与预后不良相关[4,5,6]。目前关于RAS突变正常核型AML(CN-AML)患者的临床特征、克隆特点及RAS突变对预后的影响仍有争议。本研究分析初诊CN-AML中RAS突变患者的临床特点及RAS突变对预后的影响。

引用本文: 梁弘正, 马艳萍, 杨林花, 等.  基于二代测序分析伴RAS突变初诊正常核型急性髓系白血病患者的临床特征及预后 [J] . 中华血液学杂志, 2023, 44(9) : 762-766. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2023.09.010.
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急性髓系白血病(AML)是一类骨髓原始幼稚细胞恶性增殖性疾病,白血病干细胞由于增殖失控、分化障碍和细胞凋亡受阻等原因,产生大量未成熟的异常髓系细胞堆积在骨髓和外周血中,导致骨髓正常造血功能受损和功能衰竭[1,2]。研究发现AML的发生与染色体异常、基因突变以及基因表达异常有关[3]。目前正常核型被认为是AML患者预后中等的一个标志,但由于患者往往可伴随不同突变且具有不同的克隆,而导致预后具有极大的异质性。RAS在AML中突变率约为30%,可参与多种肿瘤的形成与发展,与预后不良相关[4,5,6]。目前关于RAS突变正常核型AML(CN-AML)患者的临床特征、克隆特点及RAS突变对预后的影响仍有争议。本研究分析初诊CN-AML中RAS突变患者的临床特点及RAS突变对预后的影响。

病例与方法
1.一般资料:

回顾性分析2016年12月至2021年12月在山西医科大学第二医院中心诊治的148例初诊CN-AML患者,所有入组患者均完成骨髓细胞形态学、免疫分型、染色体核型、融合基因(MICM)分型检测,收集患者初诊时的年龄、性别、血常规、LDH、骨髓原始细胞比例、流式免疫分析、染色体核型、危险度分层及二代测序等资料。

2.治疗方案:

参照文献[1],所有患者接受蒽环类药物联合阿糖胞苷标准诱导化疗方案("3+7"方案),诱导化疗达完全缓解(CR)后给予大剂量阿糖胞苷(3 g/m2每12 h 1次,共6次)3~4个疗程。61例患者在化疗期间联合地西他滨或阿扎胞苷进行巩固强化。20例患者接受异基因造血干细胞移植治疗。

3.靶向二代测序:

应用二代测序方法对患者ASXL1、BOCR、BOCRL1、CALR、CBL、CSF3R、DNMT3A、ETV6、EZH2、FLT3、GATA2、IDH1/2、JAK2、KIT、KRAS、MLL、MPL、NOTHCH2、NPM1、NRAS、PDGFRA、PHF6、PIGA、RUNX1、SETBP1、SH2B3、SF3B1、SRSF2、TET2、TP53、U2AF1、WT1、ZRSR2等34种常见髓系相关基因突变进行检测。变异负荷(VAF)<5%不纳入分析。

4.克隆等级分析:

参照Esther Onecha团队在评估AML中突变的主亚克隆判定方法以及根据二代测序结果推断AML中ASXL1、PTPN1等突变的克隆等级分类方法[2,7,8],同时参考肖志坚教授团队[9]判定骨髓增殖性肿瘤中RAS突变主亚克隆的方式。我们以RAS突变的VAF≥10%其共突变基因,则认为RAS突变为主克隆;RAS突变的VAF<10%其共突变基因,则认为RAS突变为亚克隆。

5.随访及相关定义:

所有患者采用查阅病历或电话的方式进行随访。随访截至2021年12月1日。CR:①临床无贫血、出血、感染及白血病细胞浸润表现;②HGB>90 g/L,白细胞计数正常或减低,分类无幼稚细胞,PLT>100×109/L;③原始细胞加早幼阶段细胞(或幼稚细胞)<5%,红细胞系统及巨核细胞系统正常。复发:血液或骨髓中的原始细胞再次>5%或在达CR后的任何髓外部位复发。总生存(OS)期:患者开始治疗至死亡或末次随访的时间。无复发生存(RFS)期:患者化疗达到CR后至疾病复发或因任何原因导致死亡的时间[1]

6.统计学处理:

采用SPSS 25.0软件进行分析,连续变量比较采用独立样本的Mann-Whtney U检验(不符合正态分布),分类变量比较采用Fisher精确概率法。生存分析采用Kaplan-Meier法,组间比较采用Log-rank检验,采用Cox比例风险模型进行多因素分析。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果
1.初诊CN-AML中RAS基因突变情况:

根据二代测序结果,148例初诊CN-AML患者中,22例(14.9%)检出27个RAS突变,均为错义突变,且所有RAS突变位点均为热点突变。其中单纯NRAS突变16例,单纯KRAS突变3例,同时伴有NRAS与KRAS突变3例。RAS突变类型:NRAS突变以G12D(7/21)、G13D(6/21)位点为主,KRAS突变为G13D(2/6)与G12D(4/6)。RAS突变的中位VAF为22.7%(12.1%,38.4%),克隆等级分析显示亚克隆突变占54%,主克隆突变占46%(表1)。

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表1

22例伴RAS基因突变初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者信息及RAS突变特征

表1

22例伴RAS基因突变初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者信息及RAS突变特征

编号性别年龄危险度分层基因DNA序列改变蛋白质序列改变突变类型变异负荷(VAF)克隆等级
171预后良好NRASG35AG12D错义突变38.4%主克隆
221预后良好NRASG35TG12V错义突变42.8%主克隆
372预后中等NRASG38AG13D错义突变16.5%亚克隆
449预后良好KRASG35AG12D错义突变18.0%亚克隆
564预后中等NRASG38AG13D错义突变6.4%亚克隆
672预后良好KRASG38AG13D错义突变12.1%亚克隆
721预后不良NRASG35AG12D错义突变8.9%亚克隆
821预后不良NRASG35AG12D错义突变15.4%亚克隆
    NRASA182GQ61R错义突变7.8%亚克隆
    KRASG38AG13D错义突变9.0%亚克隆
927预后不良KRASG35AG12D错义突变29.3%亚克隆
1029预后中等NRASA183TQ61H错义突变12.3%亚克隆
    NRASC181AQ61K错义突变12.0%亚克隆
1153预后良好NRASG35AG12D错义突变35.4%亚克隆
1263预后中等NRASG34TG12C错义突变28.3%主克隆
    KRASG35AG12D错义突变15.1%亚克隆
1336预后良好NRASG34TG12C错义突变46.0%主克隆
1429预后中等NRASG38AG13D错义突变41.6%主克隆
1561预后良好NRASG35AG12D错义突变22.7%主克隆
1645预后良好NRASG35CG12A错义突变8.0%亚克隆
1764预后良好NRASG38AG13D错义突变44.4%主克隆
1827预后中等NRASG35AG12D错义突变25.0%亚克隆
1929预后中等NRASG35AG12D错义突变13.1%主克隆
2058预后中等NRASG38AG13D错义突变44.4%主克隆
2119预后中等NRASG38AG13D错义突变44.4%主克隆
    KRASG35AG12D错义突变32.0%亚克隆
2243预后良好NRASG35AG12D错义突变30.0%亚克隆
2.RAS突变的CN-AML患者临床特征及伴随突变特点:

RAS突变患者中男女各11例,中位年龄44(27,63)岁。实验室分析显示:RAS突变组中位WBC为28.37(10.44,262.69)×109/L,高于RAS未突变组(P=0.014),中位单核细胞计数6.55(2.03,27.66)×109/L,也明显高于RAS未突变组(P=0.003)。同时发现RAS突变组中位LDH(P=0.004)以及α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)(P=0.012)亦均明显高于RAS未突变组。为进一步明确RAS突变患者骨髓原始细胞特征,对所有初诊CN-AML患者骨髓流式分析显示:RAS突变组骨髓原始细胞CD34表达阳性率显著低于RAS未突变组(36%对73%,Fisher,P=0.001),其余差异均无统计学意义(表2)。

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表2

伴RAS基因突变的初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者临床特征

表2

伴RAS基因突变的初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者临床特征

指标总体RAS突变组 (22例)RAS未突变组(126例)统计量P
年龄[例(%)]   0.0540.816
≥60岁44(30)7(32)37(29)  
<60岁104(70)15(68)89(71)  
性别[例(%)]   0.0430.837
77(52)11(50)66(52)  
71(48)11(50)60(28)  
实验室检查[MQ1, Q3)]    
RBC(×1012/L)2.39(1.91, 3.11)2.7(2.14, 3.43)2.31(1.87, 3.05)-1.1950.232
WBC(×109/L)11.48(3.08, 38.81)28.37(10.44, 262.69)8.71(2.71, 36.07)-2.4510.014
PLT(×109/L)39(22, 76)40.5(24, 79)39(22, 73)-0.4620.664
HGB(g/L)81(69, 101)89(76, 106)78(68, 100)-1.4140.157
单核细胞计数(×109/L)1.71(0.27, 11.47)6.55(2.03, 27.66)1.23(0.22, 7.59)-2.9910.003
骨髓原始细胞比例(%)58(35, 76)50(39, 66)62(33, 78)-0.9530.330
LDH(U/ml)389(242, 589)550(381, 893)361(233, 547)-2.8920.004
HBDH(U/ml)311(194, 483)413(291, 686)275(180, 446)-2.5260.012
危险度分层[例(%)]   8.8280.012
预后良好组32(22)10(45)22(17)  
预后中等组80(54)9(41)71(56)  
预后不良组36(24)3(14)33(27)  
接受allo-HSCT20(14)1(5)19(15)0.9910.319

 HBDH :α-羟丁酸脱氢酶;allo-HSCT:异基因造血干细胞移植

我们进一步分析伴RAS突变是否存在易伴随或互斥的突变基因,根据二代测序结果分析显示:RAS突变的CN-AML患者中,伴随NPM1、DNMT3A、TET2以及CEBPA突变频率分别为41%、32%、27%和18%。与RAS未突变组相比,RAS突变的患者更易伴随NPM1与DNMT3A突变。

3.RAS突变克隆演进:

在22例RAS突变患者中,RAS突变主克隆10例,亚克隆12例。其中2例RAS突变患者进行多次二代测序,结果显示,RAS突变无论是主克隆还是亚克隆,在化疗达CR时除胚系突变外所有突变变异负荷均明显降低或未检出。而在复发时,该克隆同时可能伴随有额外突变(如CEBPA等)且RAS及其伴随突变的变异负荷也明显增加(图1)。

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图1
2例伴RAS基因突变的初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者RAS突变克隆演进 A NRAS突变(亚克隆);B KRAS突变(主克隆)
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图1
2例伴RAS基因突变的初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者RAS突变克隆演进 A NRAS突变(亚克隆);B KRAS突变(主克隆)
4.RAS突变的CN-AML患者预后分析:

RAS突变组与RAS未突变组患者完全缓解(CR)率分别为95%、82%,差异无统计学意义(Fisher,P=0.371);复发率分别为45%对26%,差异无统计学意义(Fisher,P=0.078);RAS突变患者OS相较于RAS未突变组差异无统计学意义(P=0.084),但RAS突变组患者RFS时间明显缩短(P=0.029)。由于RAS突变患者易伴随有NPM1、DNMT3A、TET2突变,我们进一步分析伴随突变是否对RAS突变的CN-AML患者的预后产生影响,结果如图2所示:在RAS突变的CN-AML患者中,RAS/NPM1双突变组患者的OS时间相较于RAS突变/NPM1未突变组患者差异无统计学意义(P=0.186),但明显短于RAS未突变组(P=0.008)。RAS/NPM1双突变组患者RFS(P=0.024)明显低于RAS突变/NPM1未突变组与RAS未突变组(P<0.001);同样,RAS突变的CN-AML患者在伴随DNMT3A(P=0.005)或TET2突变(P=0.007)时RFS时间明显缩短。10例主克隆与12例亚克隆两组患者在OS(P=0.281)及RFS(P=0.820)差异均无统计学意义。在148例患者中部分患者在治疗过程中可能联合地西他滨或阿扎胞苷,其中RAS突变且联合地西他滨或阿扎胞苷进行强化巩固12例,相较于标准治疗组,联合地西他滨或阿扎胞苷可明显延长患者OS时间(P=0.003)与RFS时间(P=0.007)。

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图2
RAS突变伴随NPM1突变对于初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者总生存(A)与无复发生存(B)曲线
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图2
RAS突变伴随NPM1突变对于初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者总生存(A)与无复发生存(B)曲线
5.多因素分析:

基于上述分析发现,RAS突变对于患者RFS有显著影响,为明确RAS突变是否为影响预后的独立影响因素,我们将影响患者预后的因素纳入多因素分析,结果图3所示,RAS突变不是影响CN-AML患者OS(HR=1.315,95%CI 0.587~2.943)与RFS(HR=1.403,95%CI 0.501~3.929)预后不良的独立影响因素。

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图3
影响初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)总生存(A)与无复发生存(B)的多因素分析
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图3
影响初诊正常核型急性髓系白血病(CN-AML)总生存(A)与无复发生存(B)的多因素分析
讨 论

RAS基因编码的RAS蛋白经翻译后修饰可定位于细胞膜内侧,通过RAS/RAF/MEK和RAS/PI3K/AKT等信号通路传导细胞信号,调控细胞的增殖、分化和凋亡[10]。根据Knudson[11]的2次打击理论,AML发生包括两个遗传事件发生:Ⅰ类突变与Ⅱ类突变,其中I类突变介导增殖信号,Ⅱ类突变损害造血细胞分化,RAS突变属于Ⅰ类突变。虽然RAS基因包括KRAS、NRAS和HRAS三种,但HRAS突变占比小于1%且在血液疾病中检出率低,因此本研究对HRAS不予分析[4,12]

目前大部分研究队列中包括异常核型患者中,RAS突变在初诊AML中发生频率为15%~20%,但对于RAS突变在CN-AML中的作用及预后仍不明确[4,5,6,13,14]。本研究中,我们通过对148例初诊CN-AML患者二代测序分析发现,RAS在CN-AML中突变检出率为15%,与AML总体一致。同时,RAS突变位点均以热点突变为主,其中G12D位点突变是主要类型,与国内外研究一致,表明RAS突变相对保守,研究发现,内源性NRAS G12D位点突变过度激活造血干细胞中的ERK1/2从而导致骨髓造血干/祖细胞扩增,并增强其自我更新能力,在抑制RAS或者MEK可明显使患者获益[15,16]。RAS突变的中位VAF值较低且以亚克隆为主,Akram等[17]研究亦支持此观点,提示RAS突变常为疾病发生晚阶段的分子事件,RAS通路的调控紊乱使AML细胞获得生长增殖优势,并在AML的发生发展中发挥关键作用。

在本次分析中发现,RAS突变组中位LDH以及HBDH均明显高于RAS未突变组,与国内外报道一致,表明RAS突变对于LDH、HBDH的表达可能存在调控关系,仍需后续进一步研究以证明其可能存在的内在联系。研究表明AML患者中NRAS突变易伴随NPM1突变,Padmakumar等[18]发现其二者共突变频率高,我们的分析结果也发现在CN-AML中有此现象。我们进一步分析NPM1与RAS共突变这个亚群,发现RAS的VAF均低于NPM1,且RAS突变以亚克隆为主,而NPM1突变却以主克隆为主。目前认为NPM1作为AML发生的早期分子事件并为预后良好的分子指标,但本次分析发现NPM1与RAS共突变患者RFS时间明显缩短,对此我们推测NPM1突变可能会利于RAS突变的发生并促进AML的发生发展。目前NPM1与RAS共突变预后不良的原因的机制研究报道较少,且对于RAS突变以亚克隆为主的现象目前也无法解释,NPM1突变是否会诱发RAS突变仍需进一步研究。在对2例患者RAS突变患者克隆演进分析时发现,在初次化疗时反应良好,化疗达CR时除胚系突变外所有突变变异负荷均明显降低或未检出。但在该克隆再次伴随有突变时复发。提示我们在达到CR时还应加强对突变基因的VAF检测,同时可能应使患者尽量达到更深层次的分子水平缓解,减少复发。

虽然目前对于RAS突变在AML中研究较多,但对于RAS突变的主亚克隆对预后的作用研究较少,我们进一步预后分析发现RAS主亚克隆间的预后差异无统计学意义,因本研究病例数较少,此观点我们仍需收集数据进一步分析,同时也期待更多研究团队的报道RAS不同克隆与预后的关系。我们的结果还表明RAS突变不是影响CN-AML患者独立的不良预后因素,与RAS在AML中不是独立的不良预后因素观点一致[17]

本研究为单中心回顾性分析,限于病例数目,结论仍需多中心大样本前瞻性研究加以证实。

利益冲突
利益冲突

所有作者声明无利益冲突

参考文献
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