J Hrmatol Oncol | 跨国强强联手!中英法德等跨国队列研究揭示染色体畸变和基因突变在急性髓系白血病中的关键作用

科技   2024-11-20 17:01   上海  

急性髓系白血病(AML)的特点是骨髓中造血祖细胞异常增殖,导致正常造血功能受到抑制。染色体畸变和基因突变在白血病发生过程中起着关键作用,对于风险分层和个性化治疗方法至关重要。

2024年8月,德国柏林夏里特医学院、国立台湾大学、英国牛津大学、法国里尔大学、荷兰伊拉斯谟医学院癌症研究所、西班牙巴塞罗那大学等团队在Journal of Hematology & Oncology杂志发表题为《Genomic characterization of AML with aberrations of chromosome 7: a multinational cohort of 519 patients》的研究文章。文章揭示了以前被低估的遗传病变,并提供了复发性基因突变谱及其与染色体突变 AML临床相关性的全面概述。

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 研究材料

519例跨国队列,骨髓或外周血



 技术方法

外显子测序,靶向测序



 技术路线

步骤1:60列病人的首次诊断/CR配对样品做WES测序;

步骤2:单核苷酸变异、突变特征和拷贝数变异分析;

步骤3:使用TS进行单核苷酸变异的面板设计和分析;

步骤4:对扩展队列进行靶向测序;

步骤5:TS拷贝数变异分析、肿瘤细胞分数分析及Bradley-Terry模型、生存分析等。

根据细胞遗传学特征对abn(7)队列进行分类



 实验结果

1. 伴abn(7)的AML基因组图谱

60个配对诊断/CR样本的WES结果显示,最常发生突变的基因是TP53(30%),其次是NF1(20%)、RUNX1(20%)和DNMT3A (18.3%)。参与表观遗传调控的基因在58.3%的研究队列中发生突变,包括DNMT3A(18.3%)、ASXL1(11.7%)、TET2(11.7%)、IDH2(10%)、KMT2C(10%)、EZH2(8.3%)和IDH1(8.3%)。建立特征sig-A,其与COSMIC中的SBS1/SBS5(0.939)和正常血细胞中的SBS1/SBSblood(0.945)具有很高的相似度。在扩展队列(467例)中使用TS,与WES结果一致,最常见的突变基因是TP53(33.4%),其次是DNMT3A(18%)、RUNX1(16.7%)、KMT2C(16.7%)、ASXL1(16.3%)、NRAS(14.3%)、TET2(12.8%)、PTPN11(11.1%)、EZH2(10.3%)和IDH2(9.4%)。

WES和靶向测序在abn(7)探索和扩展队列中发现的突变和SBS特征

WES发现的KMT2C突变的高患病率在TS中得到了证实(16.7%)。78例患者共发现98个KMT2C突变,平均VAF为5%。79%的KMT2C突变患者在KMT2C位点存在伴随缺失。kmt2c突变患者与新发AML显著相关(P = 0.039),而剪接因子基因SRSF2和U2AF1突变在继发性AML中显著富集。此外,KMT2C和FLT3突变在del(7q)患者中显著富集(P = 0.04和P = 0.003),而- 7患者中RUNX1和PTPN11突变显著富集(P = 0.006和P = 0.027)。

AML中abn(7)的KMT2C低等位基因负担突变频率


2. 伴abn(7)的AML患者拷贝数变化

扩展队列中,基于TS的CNV分析,确定了大量的基因组位点局灶性缺失/增益(≤10 Mb)所靶向,而传统的G-banding由于分辨率较低而错过了这些位点。这些焦点事件最常见的表现是chr17p/q、chr12q、chr21q和chr4q的缺失或chr11p/q的增加。另外注意到几个先前被低估的小CNVs: KMT2A (chr11q, 5%), U2AF1 (chr21q, 2.9%)和BCL11B (chr14q, 2%)的增加,RUNX1 (chr21q, 3.5%)和TET2 (chr4q, 2.6%)的缺失。

TS检测到的CNVs位置和比例


3. 7号染色体常缺失区域与伴abn(7)的 AML基因组改变的克隆轨迹

在此前已确定四种cdr(常见缺失区域),研究中,17例患者(5%)发现了影响chr7q的局灶性缺失,主要发生在CDR2(3.5%)和CDR4(1.2%),最常见的病灶缺失影响chr7:q21.2-q36.3 (n = 31)或chr7:q22.1-q36.3 (n = 26),绝大多数是由CDR1或CDR2起始处的两个反复断点引起的,并到达端粒。

为了研究基因组畸变的克隆性和时间,采用了两种互补的方法。首先利用wes数据(n = 60,补充数据集7)进行CCF分析,将cnv和snv分配给(亚)克隆。CCF显示,chr 3、5和17p的缺失主要是克隆事件,表明它们在疾病创始畸变中起作用。del(7q)和- 7在三分之一的病例中是亚克隆的,因此可能出现在白血病发生的早期和晚期事件中。其次,基于TS的Bradley-Terry模型显示,剪接基因、TP53和chip相关基因(DNMT3A和TET2)的突变可能是 AML伴abn(7)发展的起始事件。相反,与RAS和酪氨酸激酶信号有关的基因突变,如KRAS、NRAS和KIT,一直被列为后期事件。除了TP53外,cnv和snv经常靶向的基因组区域(例如ETV6, KMT2C)的突变发生在白血病发生的后期。

7号染色体畸变患者事件的克隆等级


4. 伴abn(7)的 AML生存分析和临床生物学相关性

518例患者获得了生存数据。存活患者的中位随访时间为25个月(0.2-160个月),所有患者的中位生存期为10.4个月。在强化治疗的队列中,中位生存期为11.9个月。虽然有61%的患者达到了CR,但复发率高达67%。Kaplan-Meier生存分析显示,所有主要abn(7)组[del(7q)/非CK,−7/非CK, del(7q)/CK和−7/CK]之间的RFS存在显著差异,除了−7/非CK与del(7q)/CK患者(P = 0.72)。对于OS,结果相似。关注−7/非ck患者与del(7q)/非ck患者,−7/非ck患者的RFS明显较差(P = 0.048),该患者组的OS有较差的趋势(P = 0.081)。

根据主要abn(7)组进行生存分析

为了评估临床和遗传变量对abn(7)患者生存和反应参数的预后重要性,我们将10个单变量显著性水平P < 0.1的变量纳入多变量分析。发现年龄较大(>中位,59岁)和白细胞计数较高(WBC >中位,9/nL)是较差OS 和RFS的重要临床预测因子,TP53abn (= TP53位点的突变和/或缺失)和PTPN11mut是不良OS和RFS的最强基因组预测因子。



 总结

本研究回顾性地研究了成人AML伴abn(7)的基因组图谱,揭示了这一基因多面性白血病亚群的本质。其不同的临床结果和遗传模式取决于abn(7)的类型和其他染色体畸变的共同发生。尽管AML−7被归为一个ELN不良风险组,但应该注意的是,这些临床表现不佳的患者的生存可能仍然存在差异,IDH2mut患者的潜在生存获益,但与此同时,存在TP53和PTPN11畸变的患者的预后甚至更差。



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