案例分析 | 通过2例AML呈现细胞遗传克隆演变的意义

健康   2024-11-17 08:02   山东  


作者:黄兴琴[1]  李建伟[2]  高晓鹏[3]
单位:[1]陆军军医大学第一附属医院血液科  [2]天津金域医学检验实验室有限公司  [3]西安市儿童医院检验科


急性髓系白血病(AML)是具有高度异质性的血液系统恶性肿瘤,其表现为髓系肿瘤细胞在外周血、骨髓、髓外组织的克隆性扩增,导致患者贫血、出血、发热,直至死亡。


细胞遗传学和分子遗传学分析显示,AML的发生和发展涉及到多种复杂的遗传学改变,包括染色体易位、融合基因、拷贝数改变、基因突变等,这些异常遗传学动态改变就是AML克隆演化的过程。


AML克隆演化与患者的疗效及预后密切相关,初诊的AML经过或不经过治疗可发生疾病的进展,此时,除了临床表现、血常规的变化、骨髓形态以及基因检查外,染色体核型检查同样可以提示疾病进展,这里就有了细胞遗传克隆演变的概念。我们不妨通过2个AML伴RUNX1::RUNX1T1融合的案例来深刻理解。


案例经过



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案例一


患者女,30岁,2021年5月20日骨髓形态提示AML-M2,流式提示35.76%为异常原始/幼稚髓系细胞,表达CD117、CD13、CD33、CD5,部分表达CD34,HLA-DR。提示AML。


骨髓形态 瑞吉染色×1000

POX染色×1000



染色体提示46,XX,t(8;21)(q22;q22)[20],融合基因提示RUNX1::RUNX1T1阳性,NGS提示FAT1基因突变,VAF值100%,综合诊断AML伴RUNX1::RUNX1T1融合,根据ELN危险分层归为低危组。

初诊染色体

临床给予IA方案联合化疗后达CR,2022年2月18日行自体造血干细胞移植,移植后复查病情稳定,MRD阴性。2022年10月21日再次复查,提示AML-复发。同时行染色体检查,结果如下:46,XX,t(8;21)(q22;q22),del(20)(q12)[3]/46,XX[17]。

复查染色体(注意蓝色箭头)

我们可以看到,结合历史结果,此次核型在t(8;21)基础上存在del(20q),为获得性细胞遗传学变异,异常比例为15%。提示存在克隆演变。与患者形态学结果一致,均提示疾病进展。


案例二


患者男,66岁,6月27日骨髓形态提示AML-M2,流式提示:异常原始细胞占有核细胞37.45%,表达CD33/CD13、CD10dim、CD38,部分表达cMPO、CD34bri、HLA-DR、CD117、CD56、CD64、CD15,提示为异常髓系原始细胞,考虑AML。

   

骨髓形态 瑞吉染色×1000

POX染色×1000



染色体提示45,X,-Y,t(3;21;8)(p12;q22;q22)[20],为三联易位。融合基因提示RUNX1::RUNX1T1阳性,NGS提示ASXL1突变,VAF值37%。综合诊断AML伴RUNX1::RUNX1T1融合。根据ELN危险分层归为低危组。


初诊染色体

临床给予VA方案联合化疗,7月30日复查,骨髓提示AML未缓解(AML-NR)。同时行染色体检查,结果如下:45,X,-Y,t(3;21;8)(p12;q22;q22)[16]/46,idem,+der(3)t(3;21;8)[4]。

我们可以看到,结合历史结果,此次核型在t(3;21;8)基础上额外增加一条三联易位形成的衍生染色体,为获得性细胞遗传学变异。异常比例为100%。提示存在克隆演变。


复查染色体(注意蓝色箭头)

因患者仅VA方案化疗一次,对预后情况或疾病进展评估需要进一步随观。但相较其它未发生克隆演变的患者,可能预后变差或复发风险更高。


案例分析



AML伴RUNX1::RUNX1T1融合是一类细胞异质性程度较高的疾病,由t(8;21)(q22;q22)染色体易位导致,该亚型约占成人急性白血病的10-15%。其形态特征常表现为不同阶段的髓系细胞分化受阻,形态学常见原始细胞及异常中幼粒细胞增多。

AML伴RUNX1::RUNX1T1融合患者通常预后良好,尽管多数患者在经过化疗后能够达到缓解,但仍有30%-40%的患者会复发,具有复发难治的特点。因此,通过2例患者疾病进程中的细胞克隆演化,有利于进一步了解AML伴RUNX1::RUNX1T1融合的发生发展。

上述两个案例在初诊时检查结果均诊断为AML伴RUNX1::RUNX1T1融合,根据ELN危险分层归为低危组。案例一初诊时,染色体核型异常比例为100%,且仅有t(8;21)。经自体干细胞移植MRD转阴后仅仅过去8个月复发,此时染色体核型异常比例虽未显著增高,但在初诊核型异常基础上出现了del(20q)。案例二初诊时,染色体核型为有3号染色体片段参与的三联易位,并且存在附加异常-Y,异常比例为100%。有研究表明,-Y及额外染色体参与的三联易位不影响预后。此患者一个月之后复查时,异常比例仍为100%,并且在初诊核型基础上出现了亚克隆,即额外增加一条三联易位形成的衍生染色体。这两个病例均存在细胞遗传学克隆演变,均可能提示疾病进展或相较于未发生克隆演变的患者预后变差或疾病复发风险高。

在细胞遗传学中,克隆(clone)是由单个的祖细胞衍生而来的细胞群。推断一群具有相同或者是密切相关的染色体异常的细胞的克隆起源是肿瘤细胞遗传学的常规工作。在肿瘤的形成及进展过程中往往有可能形成亚克隆。

在细胞遗传学上,相关的克隆或亚克隆按照核型复杂度递增的顺序排列,而不是按照克隆的大小顺序。干系是肿瘤细胞群中最基本的克隆,应先将其列出。其它衍生的亚克隆称为旁系。在有亚克隆的肿瘤中可以用idem(idem拉丁文意为相同)来描述干系,使用时排在干系后面,再在其后写上跟干系相比所增加的异常。例如案例二复查时的染色体核型,干系异常为45,X,-Y,t(3;21;8)(p12;q22;q22),旁系+der(3)t(3;21;8)即为亚克隆。


 

文献复习




由t(8;21)(q22;q22)产生的RUNX1::RUNX1T1融合基因通过阻断髓系分化在白血病发生中起关键作用,但白血病的发生和发展需要其他协同致病基因的改变。这些改变包括DHX15和ZBTB7A的突变,以及富集在表观遗传调节因子中的突变,包括ASXL2和cohesin复合物。其他协同因素包括导致RAS通路激活的突变。约66%的病例出现继发性细胞遗传学异常,其中较常见的是del(9q)(在15%的病例中)和性染色体丢失(37%的女性患者X染色体丢失,44%的男性患者Y染色体丢失)。

1976年宾夕法尼亚大学Nowell教授首次提出:癌症的体细胞突变按一定顺序逐步进行,通过亚克隆选择,最终实现自我进化的过程称为克隆演变(clonal evolution)。化疗消灭大部分癌细胞,同时也为部分耐药细胞的增殖创造了机会,这些克隆群体间的达尔文效应是导致化疗失败的真正原因。


细胞遗传学结果在髓系恶性肿瘤的诊断分类及预后评估中起着核心作用。初诊时检测到的细胞遗传学异常可能会随着时间的推移而改变。核型的克隆演变往往提示疾病进展。在AML中,核型变化通常发生在诊断和化疗后复发状态之间。与具有良好或中间异常的患者相比,核型演变在诊断时出现不良畸变的患者中似乎更常见。有研究发现,难治性患者中常规核型检测到克隆演变对预后有负面影响,短于未克隆演变的患者(4.2个月vs13.9个月,p<0.011)。但与先前报道相反,如果在复发疾病中检测到克隆性演变,则对总生存率没有影响。


 

心得体会



虽然染色体检查操作复杂、报告周期较长,但是在血液病诊疗中意义却是重大的,我们不仅仅需要对初诊患者进行染色体检查,还需要在疾病治疗过程中进行复查,目的是通过染色体核型检测来发现细胞遗传学的克隆演化,进而提示疾病进展,便于临床医生及时对患者进行方案调整。

【参考文献】

[1] Swerdlow SH, Campo E, Harris NL. et al. World Health Organization (WHO) Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues. Revised 4th ed. Lyon, France: IARC Press; 2017.

[2] Joseph DK,Eric S,Oussama A,et al.The 5th edition of the World Health Organization Classification of Haematolymphoid Tumours: Myeloid and Histiocytic/Dendritic Neoplasms. Leukemia.2022 Jul;36(7):1703-1719.

[3] Arber DA, Orazi A, Hasserjian RP, et al. International Consensus Classification of Myeloid Neoplasms and Acute Leukemias: integrating morphologic, clinical, and genomic data. Blood. 2022;140(11):1200-1228. doi:10.1182/blood.2022015850.

[4] 中华医学会血液学分会白血病淋巴瘤学组. 成人急性髓系白血病(非急性早幼粒细胞白血病)中国诊疗指南(2023年版)[J]. 中华血液学杂志,2023,44(9):705-712. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2023.09.001.

[5] Natalie E A , Katalin K .Relapse and cytogenetic evolution in myeloid neoplasms[J].Panminerva Medica,2017,59(4):308-319.DOI:10.23736/S0031-0808.17.03380-8.

[6] Li R , Wang Z , Zhang Y ,et al.Cytogenetic evolution predicts a poor prognosis in acute myeloid leukemia patients who relapse after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation[J].Annals of Hematology, 2023.DOI:10.1007/s00277-022-05061-w.

[7]Murray GF, et al.Clonal Evolution in 207 Cases of Refractory or Relapsed Acute Myeloid Leukemia.Eur J Haematol . 2024 Sep 24. doi: 10.1111/ejh.14308.

 

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编辑:yeah  审校:小冉

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