对于获得性再生障碍性贫血(aplastic anemia,再障),目前趋同认为再障是免疫介导的造血功能衰竭症,造血干/祖细胞显著减少,从而导致难治性血细胞减少。随着治疗对再障预后的改善,发现部分再障会出现克隆性疾病转化,比如阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)、骨髓增生异常综合征(MDS),甚至急性髓系白血病(AML)。近年来,随着二代测序技术逐渐用于临床,许多结果显示再障存在着克隆性造血,但是这些克隆性造血的性质,由来以及转归尚待解读。
再生障碍性贫血伴有克隆造血?
再障是可以伴有克隆性造血的,比如PNH克隆,这是一个后天获得性体细胞突变引发疾病。PNH患者可以逐渐发生再障,而再障也会逐渐出现PNH克隆,两个疾病存在密切的关联。随着高敏流式细胞技术应用,发现许多再障存在PNH小克隆,并且与免疫抑制治疗反应有关。细胞遗传学和染色体6p单亲二倍体检测也显示存在克隆性造血,但是这些常常异常是变化,且并不一定与MDS或者AML关联。
确立再障的诊断是要排除克隆性疾病,而再障又会发生克隆性疾病,那么这些克隆是再障发病时即伴有,还是疾病发生发展过程中获得的?对于再障造血细胞进行深度的二代测序,并体细胞对照,逐渐显现了此过程。
Kulasekararaj等对57例再障进行835个与造血功能衰竭或髓系肿瘤相关的体细胞突变基因进行筛查(鉴于PNH与再障的密切关联性,作者排除了PIGA基因),随后在93例患者中验证。29例(19%)发现有基因突变,累及ASXL1(12例)、DNMT3A(8例)、BCOR(6例),还有TET2、MPL、SRSF2、U2AF、IKZF1和ERBB2均1例。突变的中位等位基因负荷是20%(1.5%~68%),11例患者突变为小负荷(<10%),主要见于DNMT3A(5例)、ASXL1(3例)、BCOR(2例)和TET2(1例)。伴有突变的再障病程更长 (37月 vs 8 月, P<0.04),而小负荷突变亦主要在病程较短(<6月)的再障患者中,提示再障病程长易发生突变,且负荷会增高。
Babusshok等对22例获得性再障配对了骨髓和皮肤样本,比较全外显子组测序结果,发现16例(72.7%)存在有体细胞突变,12例(66.7%)是小儿发病的患者。51基因中发现了58个突变,主要涉及的是免疫和转录途径的调控。最常见的是PIGA基因突变,而与MDS的相关突变仅见2个。作者认为再障的克隆性造血在发病时即存在了,可能需要对再障造血状态再认识。
再生障碍性贫血伴有的克隆造血是什么性质?
Yoshizato等对439例再障的668份标本行全外显子测序,其中82例进行了系列标本研究。在156例患者(36%)中发现了249个基因突变,其中56例(36%)有多个突变。最常见的突变基因是BCOR和BCORL1(9.3%),PIGA(7.5%),DNMT3A(8.4%),和ASXL1(6.2%))。BCOR/BCORL1和PIGA的突变频度和突变数与年龄没有关系。但是全部的,或者不包含BCOR/BCORL1和PIGA的基因,其突变频度和突变数均随着年龄而显著增高。这是与人群中获得的测序结果相类似。
45例再障在免疫抑制治疗前发现的79个突变,治疗后6个月随访,其中58个突变的等位基因频度显著升高,但基因突变的次数前后没有差别。
虽然再障中发现了一些与MDS和AML相关的基因突变,但是再障中突变基因的平均等位基因负荷远低于MDS(9.3% vs 30.4%)。DNMT3A和ASXL1在AML、MDS和再障均是常见的突变基因,但是再障同时有BCOR/BCORL1和PIGA的高突变率,且另外一些突变基因,如TET2、剪接子复合物基因、JAK2、RUNX1、和TP53的低突变比率,说明再障存在着与MDS不同的克隆选择离散机制。
再生障碍性贫血克隆性造血与预后相关性
同Kulasekararaj等的结果类似,NIH对于重型再障免疫抑制治疗6个月后结果判断,突变有否,不影响免疫抑制治疗再障的效果。同样,在总体生存率和疾病进展率(转为MDS和AML),有否突变无影响。
但是单因素和Logistic回归分析显示,BCOR/BCORL1突变是良好反应的独立预后指标(P=0.013)。对突变基因分层发现,BCOR/BCORL1和PIGA突变是良好反应组;不良突变组最差(包括ASXL1、DNMT3A、TP53、RUNX1、JAK2、JAK3和CSMD1);无突变组居中。相应地,在总生存率和疾病进展率上,BCOR/BCORL1和PIGA突变组和不良突变组(包括ASXL1、DNMT3A、TP53、RUNX1、JAK2、JAK3和CSMD1)分别较无突变组更佳或更差。鉴于年龄在预后上有重要影响,进一步采用Cox 风险回归模型分析,显示良好体细胞突变与较佳生存率有关,而不好的体细胞突变,以及大龄、男性和较低初始网织红细胞数与较差生存率相关。年轻患者中,总生存率更是特别地受不良突变影响。
连续地系统测序进行克隆结构分析显示,BCOR/BCORL1和PIGA突变克隆趋于稳定或者消失,对免疫抑制治疗有良好反应;相对应,伴DNMT3A、ASXL1,和其他一些基因突变的克隆随着时间更易扩增,并衍生新的亚克隆,乃至亚亚克隆,对免疫抑制治疗反应差,生存率低,易于转化为MDS或AML。
健康人群年龄配对研究显示,再障的基因突变也呈年龄相关。与健康人群一样,再障在mCpG岛甲基化胞嘧啶(mC)特发转化为胸腺嘧啶核苷最为常见。突变多为低等位基因负荷,主要是发生髓系肿瘤突变,但再障突变中BCOR/BCORL1和PIGA更多,而TET2和JAK2较少,显示再障与健康人群在造血克隆选择上存在自身特点。当然,再障造血克隆衍生和转化,还会与其他途径相关,比如端粒。
再生障碍性贫血克隆性造血的解读
首先需要进行体细胞突变检测验证,不然,无法确认是造血细胞获得性突变。突变基因要评价其突变频度和等位基因负荷量,最好能进行持续监控。因为基因突变高度变度,可能扩增、稳定,甚至消失。人群年龄配对分析也非常重要。
最后虽然突变基因有其相应功能,但是不能说有此突变的细胞就一定会发生相应细胞生物学改变。含此突变基因克隆在造血功能衰竭炎症微环境中,同时经历着年龄老化的选择,生物学后果往往会复杂。
总之,深度测序为造血系统疾病,尤其是再障这样的造血功能衰竭症――细胞少,取材差,不易研究,提供了好的手段。紧密结合患者的临床特点,详细分析与治疗反应和预后的关联性,将为再障的诊断、分型和治疗给出精准指导。
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