课件：细胞遗传学在髓系肿瘤诊疗中的应用价值.ppt

,细胞遗传学在髓系肿瘤诊疗中的应用价值,连云港市第二人民医院 庄万传,细胞遗传学是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科。研究对象主要是真核生物，特别是包括人类在内的高等动植物。具体来说就是从细胞的角度，主要是从染色体的结构和行为来研究遗传现象、找出遗传机制和遗传规律。 以往研究表明，绝大多数恶性血液病都有非随机的染色体改变，染色体改变不但是恶性血液病诊断分型和预后评价的重要标志，而且为这些疾病发病机制的研究提供了非常有价值的线索。,细胞遗传学,急性髓系白血病（AML） 骨髓增生异常综合症（MDS） 骨髓增殖性肿瘤(MPN) 骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤(MDS/MPN) 伴有PDGFRA，PDGFRB和FGFR1异常的嗜酸性细胞增多 性髓性肿瘤,2008年WHO 髓系肿瘤的分类方案,1、AML有重现遗传学异常； 2、AML伴MDS相关改变； 3、治疗相关性AML； 4、不另分类：微分化AML；未成熟AML；成熟型AML；急 性粒-单核细胞白血病；急性单核细胞白血病；急性红白血病；急性巨核细胞白血病；急性嗜碱性粒细胞白血病；急性全髓增殖伴骨髓纤维化； 5、髓系肉瘤； 6、Down综合征相关性髓系增殖病； 7、原始浆细胞样树突细胞肿瘤；,AML,表1 基于细胞遗传学和分子学异常的AML危险度分层,AML有重现遗传学异常,表2 AML七种常见的细胞遗传学异常,AML有重现遗传学异常,1、t(8;21)(q22;q22);(AML1-ETO)/AML 在成人AML中约占5-7%；多数还伴有性染色体丢失或del(9)等继发性染色体异常； 有30%患者同时伴有KRAS或NRAS突变；约20-25%伴有KIT基因突变； AML1-ETO可抑制与造血细胞增殖、分化密切相关的基因的转录，并且在多种基因突变的影响下，最终使造血细胞分化障碍、增殖异常而诱发白血病； 患者对化疗敏感，CR率高，10年OS率可达61%；合并c-KIT突变属于预后中危型。,图1 t(8;21)AML遗传学改变,AML有重现遗传学异常,2、inv(16)(p13q22)或t(16;16)(p13;q22);(CBF-MYH11)/AML 在AML中约占5-8%；约40%的患者伴有附加染色体异常，如+22(10-15%)、+8(10-15%)、del7q(约5%)、+21(约5%)。约30%的患者伴有KIT基因突变； 细胞遗传学异常以inv(16)居多，而t(16;16)较少；两者都形成CBF-MYH11融合基因； CBF-MYH11可通过NYHll尾部形成同二聚体或多聚体，抑制野生型AMLl的转录活性，导致分化受阻； 患者对化疗敏感，CR率高，10年OS率可达55%；伴+22的预后好，但老年患者或伴KIT基因突变者预后差。,图2 inv(16)或t(16;16)AML遗传学改变,AML有重现遗传学异常,3、t(15;17)(q22;q21);(PML-RAR)/AML 在AML中约占5-13%；约40%的APL伴有附加染色体异常，最常见+8异常（10-15%）；另有34-45%的患者伴有FLT3 突变； PML-RAR可以阻滞粒细胞分化和成熟，同时异常早幼粒细胞凋亡不足，从而骨髓中堆积大量的异常早幼粒细胞； 患者对化疗、ATRA及砷剂敏感，CR率高，10年OS率可达81%；伴+22的预后好，但老年患者或伴KIT基因突变者预后差。,图3 t(15;17)AML遗传学改变,AML有重现遗传学异常,4、t(9;11)(p22;q23) (MLLT3-MLL)/AML 在成人AML中约占2%，儿童AML中约占10%； 可伴有附加染色体异常，最常见+8异常（20%），其他异常可有+6、+19、+20等，但不影响预后； 为中等危险性AML，其预后比其它累及11q23染色体异常的患者稍好，10年OS率为39%。,图4 t(9;11)AML遗传学改变,AML有重现遗传学异常,6、t(6;9)(p22;q34);(DEK-NUP214)/AML 在AML中约占1-2%； 部分患者伴有+8、del12p、+13、复杂染色体异常，69%的儿童、78%的成人患者伴有FLT3-ITD基因突变； 此型的预后差，生存期短，儿童4年OS率接近0，成人10年OS率仅为27%。,图6 t(6;9)AML遗传学改变,AML有重现遗传学异常,7、t(1;22)(p13;q13);(RBM15-MKL1)/AML 该型占AML的1%；患者多为婴儿及儿童，在儿童急性巨核细胞白血病多见； 60%的患儿仅有t(1;22)的异常，稍大的儿童常有超二倍体核型2, +19,+der(1)t(1;22),+6,+21； 此型的预后中等，儿童3年EFS率接近50%。,图7 t(1;22)AML遗传学改变,AML伴MDS相关改变,AML伴多系增生异常可为原发性，也可既发于MDS或MDS/MPD； 约占成人AML的1/4-1/3，多为老年发病； 染色体异常类似于MDS，-7/7q、-5/5q-、+8、+9、+11、11q-、12p-、-18、+19、20q-和+21常见，较少见的有t(2;11)、t(1;7)和3q21与3q26的易位； inv(3)(q21q26)、t(3;3)(q21;q26)和ins(3;3)的患者常伴血小板增多。inv(3)(q21q26)也见于其它类型的AML和MPD，伴血小板增多，骨髓中巨核细胞增多； t(3;21)(q21;q26)常与治疗相关，或见于CML急变期，而t(3;5)(q25;q34)表现为多系增生异常，但无血小板增多。 患者的CR率低，预后差。,AML伴MDS相关改变,1、-5/5q- AML 约占AML的6%，多为老年发病； -5很少单独出现，常合并其他染色体异常，如-7、+8、+21； 5q-可单独出现，也可以合并其他染色体异常，当合并有复杂核型时提示预后差；5q-导致多种肿瘤抑制基因表达的缺失，如CTNNA1、EGR1、RPS14、miR-145和miR-146a，这些基因的缺失参与了AML的发病； -5/5q-也见于治疗相关的AML。,图8 -5/5q- AML遗传学改变,AML伴MDS相关改变,2、-7/7q- AML 含有-7异常的AML约占AML的10%，其中只有-7异常的占5%，合并其他核型异常的占5%； 7q-也经常出现在AML中，常在q22-q34间断裂，最常见为7q31.1； 一些染色体异位性AML中-7/7q-是常见的第二位染色体异常；例如-7在50%的inv(3)(q21q26)/t(3;3)(q21q26) AML中可见； -7/7q-或-5/5q-也常见于有烷化剂接触或照射史的AML患者中。,图9 -7/7q- AML遗传学改变,治疗相关性AML,烷化剂治疗相关的AML中位潜伏期为5-6年，常先发生MDS，近2/3的患者为RCMD；也有患者直接表现为AML，伴多系增生异常； 常有克隆性细胞染色体异常，类似于AML多系增生异常和原发性MDS-RCMD或MDSRAEB，主要是5号/及7号染色体长臂的部分或全部缺失，或不平衡易位；5号染色体长臂缺失常包含5q23-q32； 也可见非随机的1、4、12、14和18号染色体异常；复杂核型最为多见； 患者一般对化疗不敏感，生存期短。,治疗相关性AML,Topo II抑制剂治疗相关AML发病潜伏期短，常无MDS期； AML中遗传学异常主要为11q23或MLL基因的平衡易位，主要是t(9;11)、t(11;19)和t(6;11)，也可见t(8;21)、t(3;21)、inv(16)、t(8;16)和t(6;9)等，t(15;17)(q22;q21)也有报道； 患者的疗效和预后与遗传学异常的类型有关。,AML不另分类型,1、AML微分化型 即FAB分型中的M0，占AML的5%，绝大多数为成人患者； 染色体异常不具特异性，最常见的为复杂核型、+13、+8，+4和-7； 患者预后较差，CR率较低，生存期短，早期复发率高。,2、AML不成熟型 即FAB分型中的M1，占AML的近10%，大多为成人患者，中位发病年龄46岁； 无特征性的重现性染色体异常；绝大多数患者IgH和TCR基因为胚系结构； 高白细胞数者病情进展较快。,AML不另分类型,3、AML成熟型 即FAB分型中的M2，占AML的3045%，见于各年龄阶段，40%的患者大于60岁，小于25岁者占20%； 伴嗜碱粒细胞增多的病例可有12p11-13缺失或易位,也可有t(6;9)(p23;q34)/DEK-CAN融合基因；极少数患者有t(8;16)(p11;p13)； 患者经强化治疗有效，t(6;9)的患者总的预后较差。伴t(8;21)的患者应归类为t(8;21)(q22;q22)/AML。,AML不另分类型,4、急性粒-单核细胞白血病(AMML) 即FAB分型中的M4，占AML的15-25%，以年龄较大的患者多见，中位发病年龄为50岁； 绝大多数患者无特异的细胞遗传学异常，有inv(16)或11q23/MLL基因重排的应另列诊断； 患者需接受强化治疗，预后不一。,AML不另分类型,5、急性单核细胞白血病 即FAB分型中的M5a和M5b，M5a占AML的5-8%，主要见于年青患者；M5b则占3-6%，主要见于成人； 11q23缺失或易位主要见于M5a，偶可见于M5b，需另列诊断； t(8;16)(p11;p13)可见于M5b； 患者常需强化治疗。,AML不另分类型,6、急性红白血病 根据有无原始粒细胞显著增多而分为M6a(红白血病，即FAB分型中的M6)和M6b(纯红白血病)两类； M6a主要见于成人，占AML的5-6%；M6b极罕见，可见于任何年龄阶段； 本组疾病无特异的遗传学异常。常见伴多个染色体结构异常的复杂核型，尤以5和7号染色体异常最多见； M6a临床恶性程度较高，原始粒细胞比例可逐渐增多，中位生存期仅为25个月；M6b原发耐药，中位生存期仅为3个月。,AML不另分类型,7、急性原始巨核细胞白血病 为FAB分型的M7，超过50%的原始细胞属于巨核细胞。本病占AML的35%，见于成人和儿童患者； 成人患者无特异的核型异常，有时可见inv(3)(q21;q26)，但也见于其它类型AML； 儿童、特别是婴儿患者可有t(1;22)(p13;q13)； 继发于间质胚细胞瘤的年青男性患者可见包括12p等臂染色体在内的数种染色体异常； 患者的预后常常很差，特别是有t(1;22)的婴儿患者。,AML不另分类型,8、急性嗜碱粒细胞白血病 为AML的一种罕见类型(1%) ； 可有皮肤浸润、器官肿大及高组胺血症的表现； 患者白血病细胞向嗜碱性粒细胞分化，部分患者为CML的急性变； 患者无特异的核型异常，少数患者为原发性Ph染色体阳性的AML； 患者预后一般较差。,AML不另分类型,9、急性全髓增殖症伴骨髓纤维化 是一类罕见的AML类型，主要见于成人； 既可为原发性，也可继发于烷化剂或放疗后； 常有严重的全血细胞减少，脾不大或稍肿大，临床进展快，化疗反应差，生存期短； 无特异的细胞遗传学异常，但核型常有异常，可见复杂核型，也常有5、7号染色体异常。,与Down综合征相关的髓系白血病,在患有21-三体综合征(Down syndrome)的婴儿中，约10%的患者可出现短暂的异常髓细胞生成，出现类似AML的形态学改变，但无异常的克隆性细胞遗传学改变，部分原因为获得性GATA1基因突变； 需进行细胞遗传学检查以排除AML;如出现染色体异常，提示向白血病转化； 70-80%该类患者无需治疗在数周或数月内异常髓细胞生成症状消失；在20-30%该类患者中即使没有t(1;22)也可转变为AMKL。,急性髓系白血病（AML） 骨髓增生异常综合症（MDS） 骨髓增殖性肿瘤(MPN) 骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤(MDS/MPN) 伴有PDGFRA，PDGFRB和FGFR1异常的嗜酸性细胞增多性髓性肿瘤,2008年WHO 髓系肿瘤的分类方案,骨髓增生异常综合症（MDS）,40%60%的MDS患者具有非随机的染色体异常，其中以-5/5q-、-7/7q-、+8、20q-和-Y最为多见。 MDS患者常见的染色体异常中，部分异常具有特异性诊断价值，包括-7/7q-、-5/5q-、i（17q）/t（17p）、-13/13q-、11q-、12p-/t（12p、9q- 、idic（X）（q13）、t（11;16）（q23;p13.3）、t（3;21）（q26.2;q22.1）、t（1;3）（p36.3;q21.2）、t（2;11）（p21;q23）、inv（3）（q21;q26.2）和t（6;9）（p23;q34）;,29,图10 MDS遗传学改变分布图,J Mol Diagn. 2014;16(2):145-58.,MDS,而+8、20q-和-Y亦可见于再生障碍性贫血及其他非克隆性血细胞减少疾病，部分伴有单纯+8、20q-或-Y的患者免疫抑制治疗有效，且长期随访未出现提示MDS的形态学依据。,MDS,图11 MDS细胞遗传学分层对生存期的影响,J Clin Oncol. 2012;30(8):820-9.,2012年，MDS预后国际工作组依据5个MDS数据库，共7012例MDS患者的结果，研究染色体核型对预后的影响，将染色体核型分为5 个级别。,MDS,表3 MDS细胞遗传学危险度分层（IPSS-R）,J Clin Oncol. 2012;30(8):820-9.,MDS,表4 MDS IPSS-R积分表,MDS常见的细胞遗传学异常,1、-5/5q- 是MDS最常见的染色体异常； 5q-普遍缺失区域包含40个表达于造血干祖细胞的基因； 5q-综合征其临床特征包括：大细胞性贫血、血小板正常或者升高、巨核细胞分叶不良； 5q-综合征转化为急性髓系白血病的几率较低，小于10%； 来那度胺治疗5q-综合征能取得细胞遗传学缓解，独存在的5q-综合征预后良好；,MDS常见的细胞遗传学异常,2、-7/7q- 7号染色体单体在MDS患者中亦属常见，尤其是在继发性MDS的患者，检出率高达50； 此类患者预后差，平均年龄较5q-患者年轻，有伴发重症感染的倾向，迅速转为白血病的风险较高； 7号染色体单体亦可见于唐氏综合征、范科尼贫血及再生障碍性贫血向克隆性疾病转化的过程中；,MDS常见的细胞遗传学异常,2、-7/7q- 7号染色体上与恶性转化相关的基因可能定位于7q35-36区域； 儿童的-7患者可同时伴有NFl和WTl基因的异常表达，一般会迅速转化为急性白血病；成人的-7患者并无特别的临床特征； -7 MDS的分子学研究显示常存在RAS、AML1基因的突变及P15INK4B基因的超甲基化； -7/7q- MDS患者应用阿扎胞苷取得了一定的效果。,急性髓系白血病（AML） 骨髓增生异常综合症（MDS） 骨髓增殖性肿瘤(MPN) 骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤(MDS/MPN) 伴有PDGFRA，PDGFRB和FGFR1异常的嗜酸性细胞增多性髓性肿瘤,2008年WHO 髓系肿瘤的分类方案,MPN,1、慢性粒细胞白血病（CML） CML是首个被识别的发病与特定染色体或基因相关的肿瘤性疾病，其标志性特征为Ph染色体，即t(9；22)(q34；q11)，致病基础为位于9q34上的c-ABL易位至22q1l上BCR基因3端，形成BCR-ABL融合基因；,图12 Ph染色体结构示意图,MPN,1、慢性粒细胞白血病（CML） CML诊疗和监测理念的变更 化疗时代的追求缓解症状或血液学反应 干扰素时代的追求细胞遗传学反应 造血干细胞移植(HSCT)和酪氨酸激酶抑制剂(TKI)时代的追求分子学反应,MPN,1、慢性粒细胞白血病（CML） TKI治疗中3、6、12个月以及之后任意时间点的血液学、细胞遗传学和分子学反应已被列人国内外CML诊疗推荐或指南的TKI反应评估标准，不仅用于评估疗效，更重要的是为了早期识别耐药或疾病进展，从而指导干预治疗；,表5 CML国际指南中早期分子学反应定义,MPN,2、真性红细胞增多症（PV） 染色体异常发生率约15-25，常见的异常有del(20)、+8、+9，另外还有dup(1q)、del(13q)、del(5q)等； +8在异常核型中的比率为20，常单独出现，有时伴有+9； +9在异常核型中的比率为16-20。有报道认为，+9预示着PV急变机率的增加，尤其当+9和dup(1q)同时存在时； 随着并发症的出现及疾病的进展，异常核型的发生率增加，并且有新的异常核型出现，在髓样化生期可有70-90的异常核型出现，而在转化为急性白血病时异常核型的发生率可达到90-100。,MPN,3、原发性血小板增多症（ET） ET 患者核型异常相对少见，仅约5%存在非特异性异常； 接受化疗患者的染色体异常检出率明显高于未治疗时，疾病转化时也会出现新的染色体异常； ET中最常见的染色体异常是+8、+9、13q-和20q-。,MPN,4、原发性骨髓纤维化（PMF） 染色体异常发生率约40，常见的有20q-、13q-、+8、+9、12p-以及1号或7号染色体的异常； 2009年国际协作组（IWG-MRT）颁布了PMF的国际预后积分系统（IPSS），但仅适用于初诊未治疗的患者。2010年提出了国际动态预后评分系统（DIPSS），适用于处于疾病任何时点的患者。近期又提出国际动态预后评分系统加强版（DIPSS-plus），综合了核型、血小板计数和输血状态的预后信息（表6）。,表6 PMF的危险度分层,急性髓系白血病（AML） 骨髓增生异常综合症（MDS） 骨髓增殖性肿瘤(MPN) 骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤(MDS/MPN) 伴有PDGFRA，PDGFRB和FGFR1异常的嗜酸性细胞增多性髓性肿瘤,2008年WHO 髓系肿瘤的分类方案,MPN,1、慢性粒单核细胞白血病（CMML） 患者的中位OS期约20个月，且可能与骨髓原始细胞的比例有关； 15-30的CMML患者可进展为AML； 染色体异常发生率约20-30，常见的有+8、-Y、+21、复杂核型以及7号染色体异常。,MPN,1、慢性粒单核细胞白血病（CMML）,表7 西班牙CMML细胞遗传学分层（2011年）,Haematologica. 2011;96(3):375-83.,MPN,1、慢性粒单核细胞白血病（CMML）,表8 梅奥诊所和法国协作组CMML细胞遗传学分层（2014年）,Am J Hematol. 2014;89(12):1111-5.,MPN,2、不典型慢性粒细胞白血病（aCML）与骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤，无法分类（MDS/MPN-U） aCML染色体异常发生率约56-82，MDS/MPN-U染色体异常发生率约36-43； 常见的有+8、-Y、i17q、-7/7q-、复杂核型； 细胞遗传学危险度分层可参考MDS IPSS分层。,MPN,2、不典型慢性粒细胞白血病（aCML）与骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤，无法分类（MDS/MPN-U）,表9 aCML与MDS/MPN-U细胞遗传学异常的比较,Blood. 2014;123(17):2645-51.,MPN,3、幼年型粒单核细胞白血病(JMML) 是一种少见的儿童慢性粒细胞白血病，是起源于多能造血干细胞异常的克隆性疾病，治疗反应及预后差； 患儿的Ph染色体及BCR/ABL融合基因均为阴性； 文献报道约25-30的患儿有单体7，其他核型异常仅约5-10。,MPN,3、幼年型粒单核细胞白血病(JMML),表10 JMML诊断标准（国际JMML协助组）,急性髓系白血病（AML） 骨髓增生异常综合症（MDS） 骨髓增殖性肿瘤(MPN) 骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤(MDS/MPN) 伴有PDGFRA，PDGFRB和FGFR1异常的嗜酸性细胞增多 性髓性肿瘤,2008年WHO 髓系肿瘤的分类方案,MPN,1、伴有PDGFRA异常的嗜酸性粒细胞增多的髓系肿瘤 男性患者多见，发病高峰年龄约40岁，儿童罕见； 常表现为脾大（60%），贫血，血小板减少，嗜酸粒细胞增高（70%）； 目前发现了约6个PDGFRA的伙伴基因，其中FIP1L1-PDGFRA融合基因是最常见的重排形式； 伊马替尼对FIP1L1-PDGFRA阳性的患者有效，但对其他融合基因的疗效不确定。,MPN,1、伴有PDGFRA异常的嗜酸性粒细胞增多的髓系肿瘤,表11 PDGFRA融合蛋白及相应染色体异