
Ph样急性淋巴细胞白血病(ALL)是一组前体B细胞急性淋巴细胞白血病(BCP-ALL)亚型,好发于儿童及成年人,并且一般预后差。该亚型与断裂点簇集区-Abelson白血病病毒(BCR-ABL)1+ ALL有相似的基因表达谱,但是缺乏BCR-ABL1融合蛋白,基因异常主要涉及细胞因子信号通路、激酶信号通路,以及B细胞发育相关转录因子。激酶抑制剂联合化疗的治疗方案有望改善Ph样ALL的预后。通过对Ph样ALL的研究,有助于完善BCP-ALL的精确危险分层和靶向治疗。本文就Ph样ALL的流行病学特点、易感基因位点、常见基因异常、诊断、治疗及预后的研究进展进行综述。
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近60年来,儿童急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)的治愈率稳步提高,这主要得益于治疗方案的改进、危险度分层的完善,以及支持疗法疗效的提高。但仍有超过20%的ALL患儿预后不良,并且易复发[1]。青少年及成年人ALL的疗效较差,成年人ALL的治愈率约为30%~40%,如断裂点簇集区/Abelson白血病病毒(breakpoint cluster region/Abelson leukemia virus,BCR/ABL)融合基因,混合谱系白血病(mixed lineage leukemia,MLL)基因重排等提示预后差的基因异常较常见,目前青少年及成年人ALL的分子遗传学特征仍难以明确[2]。
Ph样ALL,也称为BCR-ABL1样ALL,是前体B细胞急性淋巴细胞白血病(B cell precursor-acute lymphoblastic leukemia,BCP-ALL)的一个亚型,该亚型与BCR-ABL1+ALL有相似的基因表达谱,但是缺乏BCR-ABL1融合蛋白,常见的分子遗传学异常包括IKZF(ikaros family zinc finger)1基因改变,细胞因子受体样因子(cytokine receptor like factor,CRLF)2基因高表达,Janus激酶(Janus kinase,JAK)基因突变等。Ph样ALL是基因异质性疾病,也是BCP-ALL预后差的最常见类型[3,4,5]。笔者就Ph样ALL的流行病学特点、易感位点、常见基因异常、诊断、治疗、预后及危险分层等研究进展进行综述如下。
Ph样ALL占BCP-ALL的比例很高,其发病率与患者年龄的曲线呈钟型,并且男性多于女性。在一项纳入1 725例BCP-ALL患者的研究中,Ph样ALL患者占15.3%;Ph样ALL患者中,儿童占11.9%,青少年占20.6%,年轻成年人占27.4%[6]。另一项研究结果显示,青少年及年轻成年人(16~39岁)的发病率最高(19%~27%),随着患者年龄的增大发病率逐渐下降,发病率曲线呈钟型[4]。多项研究结果显示,Ph样ALL男性患者多于女性,并且唐氏综合征伴发Ph样ALL的比例较高[3,7,8]。
GATA3基因的rs3824662被证明是Ph样ALL的遗传易感位点,并且该位点A等位基因频率与年龄相关。Perez-Andreu等[9,10]在一项全基因组关联分析研究中,通过比较单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)的基因型频率,发现了rs3824662这一遗传易感位点(Ph样ALL比非ALL,OR=3.85,P=2.17×10-14;Ph样ALL比非Ph样ALL,OR=3.25,P=1.05×10-8),并且进一步研究结果提示,rs3824662的A等位基因频率随患者诊断年龄增大而增加。
应用转录组测序、全基因组测序、全外显子测序等新一代测序技术,可发现Ph样ALL常见的异常基因。Ph样ALL基因异常中,涉及细胞因子信号通路的基因异常包括CRLF2,白细胞介素-7受体(interleukin-7 receptor,IL-7R),红细胞生成素受体(endogenous erythropoietin receptor,EPOR)基因;涉及激酶信号通路的基因异常包括Abelson白血病病毒(Abelson leukemia virus,ABL)1/2,JAK1/2,集落刺激因子1受体(colony stimulating factor 1 receptor,CSF1R),血小板生长因子受体β(platelet-derived growth factor receptor β,PDGFRB)基因;以及与B细胞发育相关的IKZF1基因,早期B细胞因子(early B-cell factor,EBF)1基因,配对盒基因(paired box,PAX)5,E2A基因等。
IKZF1基因定位于染色体7q13,其缺失或突变是Ph+ ALL和Ph样ALL的标志。IKZF1基因编码蛋白ikaros,ikaros是淋巴系统发育重要的转录因子,其通过与DNA的结合限制细胞周期从G1期到S期的转变过程。单个等位基因突变或者部分缺失会导致其肿瘤抑制功能丢失,由于ikaros对细胞周期G1期到S期的转变过程控制的缺失,造成了白血病的发生。在Ph- BCP-ALL中并没有发现IKZF1基因缺失有关的信号通路蛋白异常,所以在IKZF1基因缺失的Ph-BCP-ALL中尚未发现特异的治疗靶点[11]。IKZF1基因缺失见于所有ALL亚型,约40% Ph样ALL患者存在IKZF1基因异常,16% Ph-非Ph样ALL患者存在该基因异常,而在Ph+ALL中IKZF1基因异常者比例高达78%[6]。
IKZF1基因异常是BCP-ALL的预后不良影响因素之一[12,13,14]。Mullighan等[14]通过分析儿童肿瘤协作组(Children′s Oncology Group,COG)P9906试验的221例BCP-ALL患者发现,伴有IKZF1基因异常的患者5年不良事件发生率和5年累计复发率均明显高于不伴IKZF1基因异常者(P<0.001)。诱导治疗后,与不伴IKZF1基因异常的BCP-ALL患者相比,伴有IKZF1基因异常者发生微小残留病(minimal residual disease,MRD)的风险更高(P<0.001)[8,14]。多因素分析结果表明,IKZF1基因缺失是Ph样ALL预后不良的独立危险因素[12,13,14]。Roberts等[6]研究结果表明,伴有IKZF1基因异常的Ph样ALL患者的5年中位无事件生存(event free survival,EFS)率低于不伴该基因异常者(P<0.001)。IKZF1基因缺失不能单独引起Ph样ALL患者对化疗产生耐药,IKZF1基因缺失者预后差的原因,可能与其他基因异常,及其与骨髓壁龛的相互作用有关[15]。
CRLF2基因位于Xp22.3/Yp11.3染色体的拟常染色体区(pseudoautosomal region,PAR)1,编码胸腺基质淋巴细胞生成素(thymic stromal lymophopoietin,TSLP)受体,CRLF2的亚基与IL-7R A亚基形成异源二聚体,与TSLP配体结合进而激活下游信号通路。TSLP可以激活JAK/信号转导与转录激活因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)和磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)等信号通路[16]。CRLF2基因异常主要有3种形式:P2RY8-CRLF2重排、IGH-CRLF2重排及CRLF2 F232突变,其中CRLF2基因重排在Ph样ALL中多见,并且P2RY8-CRLF2重排发生率高于IGH-CRLF2重排[17]。CRLF2基因重排导致TSLP受体的高表达,可以通过流式细胞术较容易地检测[16]。
Chen等[17]分析COG P9905/P9906试验结果发现,17.5% BCP-ALL患者存在CRLF2高表达,并且约50% CRLF2 mRNA高表达的患者存在CRLF2基因损伤。CRLF2高表达对评价BCP-ALL预后的价值尚存争议,多项研究的结论均不同,这可能与不同队列中纳入患者的差异大,治疗方案不一,以及伴有其他与预后有关的因素频率不同有关。55%Ph样ALL患者存在CRLF2高表达,其中50%存在JAK1/2基因突变[6]。Veer等[12]研究结果却显示,在Ph样ALL患者中CRLF2高表达者仅占16%,CRLF2高表达对评价Ph样ALL预后没有价值。
JAK是一类非受体型酪氨酸激酶,包括JAK1/2/3和TYK2。JAK1/2/3基因突变可见于Ph样ALL,Ph样ALL患者中JAK基因突变约占10%[18,19]。JAK1/2突变涉及激酶高度保守残基和假性激酶激活域,可以激活JAK/STAT信号通路和Ba/F3-EPOR细胞的细胞因子非依赖性生长,JAK突变可能与其他基因异常(CRLF2基因重排)一起促进ALL的发生[18,20]。在Ph样ALL中,约50%CRLF2高表达的患者伴有JAK1/2基因突变,主要是JAK2基因,突变位点多在R683;7.4% Ph样ALL可见JAK2基因易位,并且JAK2基因易位更多见于年轻成年人[6]。
12.6% Ph样ALL有ABL同源激酶基因易位,包括ABL1、ABL2、CSF1R、PDGFRB。其中,ABL1的伙伴基因有ETV6(ETS-variant gene 6),核孔蛋白(nucleoporin,NUP)214,RCSD1,RANBP2(RAN binding protein 2),SNX2(sorting Nexin 2),ZMIZ1(zinc finger MIZ-type containing 1)。ABL2的伙伴基因有PAG1(phosphoprotein membrane anchor with glycosphingolipid microdomains 1),RCSD1,ZC3HAV1(zinc finger CCCH-type containing, antiviral 1)。CSF1R的伙伴基因有SSBP2(single stranded DNA binding protein 2)。PDGFRB的伙伴基因有EBF1、SSBP2、TNIP1(TNFAIP3 interacting protein 1)、ZEB2(zinc finger E-box binding homeobox 2)。RCSD1-ABL1、RANBP2-ABL1、RCSD1-ABL2、SSBP2-CSF1R等融合基因能够引起白细胞介素(interleukin,IL)-7依赖的Arf-/-原代前体B细胞的细胞因子非依赖性生长,从而导致ALL发生。ABL同源基因易位多见于儿童Ph样ALL,由于ABL同源激酶基因的伙伴基因较多,单个融合基因的阳性率较低[6]。
Ph样ALL拥有BCR-ABL1样ALL基因表达谱,是BCR-ABL1融合基因呈阴性的BCP-ALL,以及除外超二倍体,ETV6-RUNXI,转录因子(transcription factor 3,TCF3)基因重排,MLL重排和未明确的细胞遗传学异常的B-ALL[3,12]。通过检索基因表达谱(gene expression omnibus,GEO)中Ph样ALL的相关数据作为Ph样ALL诊断的参考。Ph样ALL的诊断重点在于其拥有BCR-ABL1样ALL基因表达谱。随着微阵列芯片技术成本的减低,更多Ph样ALL的患者将得到明确诊断。目前,随着基因检测技术的发展,可以通过流式细胞术、荧光原位杂交技术、靶向基因测序技术等检测方法,发现更多有治疗Ph样ALL和预后价值的基因异常。
Ph样ALL的基因重排及突变可激活细胞因子受体及激酶信号通路[5]。极度活跃的JAK/STAT、PI3K/mTOR信号通路在Ph样ALL中最为常见。酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)可能对常见的伴有JAK基因突变、ABL同源激酶基因易位的Ph样ALL有效,如JAK抑制剂芦可替尼,ABL激酶抑制剂伊马替尼、达沙替尼[6]。
TKI通过与ATP竞争酪氨酸激酶结合位点,从而抑制激酶对底物的活性,同时对KIT、PDGFR、CSF1R激酶活性也有抑制作用,临床用于Ph+/BCR-ABL+的慢性髓细胞白血病和ALL,以及伴有c-KIT突变的胃肠间质瘤等疾病的治疗。TKI用于Ph样ALL小鼠模型的研究结果显示,表达ABL1、ABL2、CSF1R、PDGFRB融合基因的细胞对TKI敏感[6]。2个病例报道中,2例伴EFF1-PDGFRB易位的常规化疗效果不佳的ALL患者,接受联合伊马替尼治疗后获得了很好疗效[21,22]。
JAK抑制剂与ATP特异性的竞争激酶活性位点,从而抑制激酶活性。JAK抑制剂芦可替尼已用于治疗真性红细胞增多症等骨髓增殖性肿瘤,该药可以减轻骨髓纤维化的症状,如脾大、盗汗等,但是并未明显减少骨髓增殖性肿瘤恶性细胞克隆[23]。在Ph样ALL的小鼠模型的前期临床试验中,芦可替尼显著减低外周血原始细胞计数,在多数(6/8)小鼠模型中可以减低脾原始细胞计数[24]。EPOR和JAK易位对JAK抑制剂芦可替尼敏感[6],COG正在进行芦可替尼Ⅰ期临床试验,将芦可替尼与化疗联合治疗伴有JAK基因突变的复发ALL患者。
丝氨酸/苏氨酸激酶/mTOR信号通路可调节蛋白翻译、细胞增殖和细胞周期进程。异常活跃的mTOR信号通路可见于多种肿瘤,TSLP诱导JAK/STAT和PI3K/mTOR信号通路的活化。mTOR抑制剂西罗莫司可以阻止PI3K/mTOR信号通路的激活、信号转导和蛋白翻译机制,在临床前期动物模型和前期临床试验中显示出有抗肿瘤作用[16,25]。Maude等[24]研究结果显示,无论有无JAK突变或CRLF2重排,雷帕霉素都能减低Ph样ALL小鼠模型的外周血和脾原始细胞。mTOR抑制剂与常规治化疗联合或其他靶向治疗药物(组蛋白去乙酰化酶抑制剂)联合治疗Ph样ALL更为有效[26,27]。
Ph样ALL细胞易对左旋门冬酰胺酶、柔红霉素耐药[3]。Ph样ALL对于一线诱导或巩固治疗的完全缓解率低[28],患者可能需要选择异基因造血干细胞移植,以及靶向药物治疗。Ph样ALL患者诱导治疗后MRD阳性率较高[6,8],可以通过流式细胞术、PCR监测MRD水平,对于MRD高水平患者可以选择高强度的化疗和异基因造血干细胞移植。
在儿童和成年ALL中,Ph样ALL和Ph+ALL在预后不良的患者所占比例最高。Den Boer等[3]研究结果表明,在德国ALL协作组(German Cooperative ALL,COALL)的队列研究中,Ph样ALL患者与其他BCP-ALL相比预后差(5年EFS率:59.5%比84.4%,P=0.012),与Ph+ALL预后相似(5年EFS率:59.5%比51.9%,P>0.05)。该结果与荷兰儿童肿瘤协作组(Dutch Children′s Oncology Group,DCOG)队列研究的结果相同。Roberts等[6]研究结果表明,在所有年龄组中,Ph样ALL患者的中位5年EFS率及5年总体生存(overall survival,OS)率均低于非Ph样ALL者。多因素分析结果显示,Ph样ALL基因表达谱是一个不良预后的独立危险因素[3,6]。
根据COALL和DCOG目前的危险分层标准,虽然Ph样ALL患者分到高危组的比例会高于其他BCP-ALL患者,但是仍有17%~57%患者被划分为低危到中危组[3]。2016年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)关于急性白血病的诊断分型中,将Ph样ALL作为一个暂定病种[29]。Ph样ALL与Ph+ ALL预后相似,其能否作为一个临床亚型参与危险度分层应该得到进一步研究。
Ph样ALL在预后差的BCP-ALL中占了最大比例,并且基因异常表现为异质性,随着对Ph样ALL的不断认识,特别是未来新一代测序技术的广泛应用,有助于完善B-ALL的精确危险分层。更多新的分子靶向药物的研究为预后差的B-ALL患者带来了新的希望。
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