急性早幼粒细胞白血病的细胞遗传及分子生物学研究进展
作者：王玲
单位：王玲(北京医科大学人民医院 北京医科大学血液病研究所(北京，100044))；邱镜滢(北京医科大学人民医院 北京医科大学血液病研究所(北京，100044))
关键词：
临床血液学杂志000121 邱镜滢 审校
急性早幼粒细胞性白血病(APL)约占急性非淋巴细胞白血病(ANLL)的10%～15%，是ANLL的一个特殊亚型。白血病细胞具有特征性染色体易位，t(15；17)(q22～23；q12～21)见于70%～100% APL及少数CML早幼粒细胞急变病人，尚未在其他ANLL中发现。该易位使15 q 22中的PML基因与17 q12～21中的RARα基因融合，产生两个融合基因：PML/RARα或RARα/PML，因二者分别见于t(15；17)阳性患者的100%和67%，故前者对于肿瘤的发生更为重要。自1976年Golomb等首次描述APL的t(15；17)非随机易位以来，有关APL的细胞遗传学研究进展较快，除标准易位t(15；17)外，越来越多的附加染色体异常及变异易位被发现。细胞遗传学的深入研究不但有助于加深人们对白血病发生、发展及恶性克隆演变的认识；而且对于疗效监测及预后的判断也有重要意义。现将近年来的文献简要综述如下：
, 百拇医药
1 APL的附加染色体异常
研究表明，t(15；17)阳性患者对ATRA的诱导分化治疗及常规化疗均敏感，反应率分别为75%～95%和60%～80%，与其他细胞遗传学改变相比有较好的预后，长期生存率达60%。然而，尽管应用强烈化疗，仍有40%病例复发或早期死亡。因此，早期识别对预后有影响的因素是非常重要的。几宗大组病例的研究发现〔1，2〕，除t(15；17)外，APL克隆性染色体附加异常的发生率可高达29%～43%，平均36.9%。三体8(+8)是最常见的附加异常，其次为ider(17q)，分别占附加异常的17%～45%和5.2%～39%(中数33%，18%)。其它附加异常相对少见，如del(9q)、del(7q)、del(17p)等。由于Ph+-CML患者有附加染色体异常可预示急变；t(8；21)表达ANLL病人如出现del(9q)染色体异常也提示预后不良〔3〕，因而附加异常对于APL细胞生物学行为、病人的临床特点与预后影响，开始为学者们关注。但根据现有资料，尚无法得出一个肯定的结论。多数学者认为，附加异常组病人的年龄、性别、诊断时白细胞计数和FAB类型(M3或M3v)与无此异常组相似，CR率、早期死亡率、复发率、无病生存(EFS)期和存活期等差异也无显著性。而Hiorns等则发现复杂核型组复发率高，5年存活率仅15%，明显低于简单核型组(57%)；Chou等〔2〕报道，+8等染色体异常无明显预后意义，但ider(17q)表达可能提示预后不良，所有3例病人无1例维持缓解，均已死亡，但病例数太少。CALGB组的结果完全相反，附加异常组与单纯t(15；17)易位组相比，尽管CR率及存活期无明显差别，但中数缓解期及EFS期则显著长于后者。他们发现APL的附加异常与PML/RARα-S型(PML断点在intron 3)明显相关，与L型(PML断点在intron 6)相比，S型缺少一个丝氨酸/脯氨酸富集区，可能使瘤细胞周期的调控改变，或增殖潜力增加，从而导致遗传相对不稳定性，还可使瘤细胞对化疗药物的细胞毒作用更加敏感。鉴于上述结果的矛盾，为进一步探讨附加异常对预后的影响，还需积累更丰富的临床资料，使治疗方案等一致更加规范化。
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2 APL的变异易位(variant translocations)
据文献报道，APL多种变异易位发生频率约6%〔1〕。根据CML变异易位的分类，将APL的变异易位分为三类：简单型，15或17号染色体与另一种染色体易位；复杂型，至少累及3条或>3条染色体，包括15和17号；隐匿型(masked or cryptic translocations)，在细胞水平未发现15和17号染色体受累，但分子水平可见RARα和(或)PML重排及融合基因。
2.1 简单易位
简单变异易位多累及17号染色体，即RARα基因。t(1；17)表达者尽管未累及15q，仍可见PML/RARα融合转录本，此类病人的治疗反应与标准易位者相似。Licht等〔4〕综述了6例表达t(11；17)(q23；q21)的APL，其白血病细胞的特点介于FAB亚型M2和M3之间，5例形态学诊断为APL，1例白血病细胞具髓系和NK细胞特征；6例均有RARα重排及PLZF/RARα转录本，无PML表达。11q23上的PLZF基因在各类白血病中至少与25个不同染色体易位位点有关。研究表明，PLZF/RARα融合蛋白具有许多PML/RARα的性质，包括与维甲酸(RA)反应元件结合的能力、行使RA依赖转录因子的功能、对抗野生型RARα等，因而二者均使髓系分化阻断在早幼粒细胞阶段。然而，与t(15；17)表达细胞相反，体内外实验表明，t(11；17)白血病细胞对ATRA的诱导分化不敏感，病人预后极差。因此PLZF及PML重排在功能上有本质的区别。t(5；17)(q35；q21)是APL中另一类非随机的变异易位，导致RARα基因与5q35上的NPM基因(nucleophosmin，也称为B23或numatrin)融合，分子分析显示有RARα重排，而PML未受累。与t(11；17)阳性患者类似，NPM/RARα表达者对ATRA治疗似乎也无反应。因此单凭形态学难以预测临床对分化治疗的反应。结果表明在APL致病中，PLZF和NPM均可取代PML、RARα的受体位点。另外，在未累及17q的t(X；15)或t(3；15)患者中也有RARα重排及PML/RARα转录本，强烈提示RARα重排在APL致病中的重要性。RARα重排足以产生APL样表型，而对ATRA的反应则需要PML/RARα的存在。
, http://www.100md.com
2.2 复杂易位
迄今文献中至少报道了26例具复杂变异易位的APL，其中同时累及染色体3条者20例，4条者5例，8条者1例。8个参与变异易位的染色体断点重复发生两例以上，依此为11q23，11q23，1p36，5q32，3q21，4q21，8p12和20p13，这些断点可能是非随机的，可作为我们寻求其它致病途经的线索。因易位缺乏交互性，故多认为所有受累染色体之间的物质交换是同时进行的，具体机制尚不清楚。复杂易位的瘤细胞中多有PML/RARα转录，预后较好，与标准易位类似〔5～8〕。然而1例DIC(11；17；18)患者，白血病细胞生物学特点类似于t(11；17)者，RARα基因与PLZF基因虽未融合，但共存于双着丝粒染色体中，对化疗及ARA均不敏感〔9〕；另1例t(11；15；17)患者，易位涉及11q13，ATRA治疗10 d后死于脑出血。因而11q13～23受累应看作是APL的一个重要预后指标。
2.3 隐匿易位
, 百拇医药
应用常规细胞遗传学技术约20%病例无法检出典型或变异的t(15；17)。常规细胞遗传学检查无15或17号染色体受累的11例APL，包括7例正常核型及4例与t(15；17)无关的异常核型者，均可测得t(15；17)的分子标记，PML和(或)RARα重排，或PML/RARα转录本；Grimwade等〔10〕观察的12例缺乏细胞遗传学证据的APL全部有PML/RARα重排，提示这类病人存在亚显微易位(submicroscopic translocation)。进一步验证了该易位对于APL产生的意义。
总之，目前细胞遗传学改变已成为APL诊断、治疗监测及预后判断的重要标记。常规细胞遗传学检查有助于附加异常的发现；RT-PCR及FISH技术有助于变异型和隐匿型易位的诊断及疗效监测，FISH对于复杂型易位的确定尤为重要；故临床最好联合应用。■
参考文献：
[1]Hiorn L R,Swansbury G J,Mehta J,et al.Additional chromosome abnormalities confer worse prognosis in acute promyelocytic leukemia.Br J Hematol,1997,96:314～321
, 百拇医药
[2]Chou W C,Tang J L,Yao M,et al.Clinical and biological characteristics of acute promyelocytic leukemia in taiwan:a high relapse rate in patients with high initial and peak white blood cell counts during all-trans retinoic acid treatment,Leukemia,1997,11:921～928
[3]Schoch C,Haase D,Gudat H,et al.Fifty-one patients with acute myeloid leukemia and translocation t(8;21)(q22;q22):an additional deletion in 9q is an adverse prognostic factor.Leukemia,1996,10:1288～1295
, http://www.100md.com
[4]Licht J D,Chomienne C,Goy A,et al.Clinical and molecular characterization of a rare syndrome of acute promyelocytic leukemia associated with translocation (11;17).Blood,1995,85:1083～1094
[5]Brunel V,Lafage-Pochitaloff M,Alcalay M,et al.Variant and masked translocations in acute promyelocytic leukemia.Leuk Lymph,1996,22:221～228
[6]Galieni P,Marotta G,Vessichelli F,et al.Variant t(1;15;17)(q23;q22;q23) in a case of acute promyelocytic leukemia.Leukemia,1996,10:1658～1661
, http://www.100md.com
[7]Saitoh K,Miura I,Kobayashi Y,et al.A new variant transiocation of t(15;17) in a patient with acute promyelocytic leukemia (M3):t(15;19;17)(q22;p13;q12).Cancer Genet Cytogenet 1998,102:15～18
[8]Yamamoto K,Hamaguchi H,Nagata K,et al.A new complex translocation (15;20;17)(q22;p13;q21) in acute promyelocytic leukemia.Cancer Genet Cytogenet 1998,101:89～94
[9]Chong Y Y,Wong G C,Lau L C,et al.Acute promyelocytic leukemia with a dicentric chromosome involving chromosomes 11,17,and 18.Cancer Genet Cytogenet,1998,105:69～73
[10]Grimwade D,Howe K,Langabeer S,et al.Establishing the presence of the t(15;17) in suspected acute promyelocytic leukemia:cytogenetic,molecular and PML immunofluorescence assessment of patients entered into the M.R.C. ATRA trial.Br J Hematol,1996,94:557～573
收稿 1999-01-04, http://www.100md.com
单位：王玲(北京医科大学人民医院 北京医科大学血液病研究所(北京，100044))；邱镜滢(北京医科大学人民医院 北京医科大学血液病研究所(北京，100044))
关键词：
临床血液学杂志000121 邱镜滢 审校
急性早幼粒细胞性白血病(APL)约占急性非淋巴细胞白血病(ANLL)的10%～15%，是ANLL的一个特殊亚型。白血病细胞具有特征性染色体易位，t(15；17)(q22～23；q12～21)见于70%～100% APL及少数CML早幼粒细胞急变病人，尚未在其他ANLL中发现。该易位使15 q 22中的PML基因与17 q12～21中的RARα基因融合，产生两个融合基因：PML/RARα或RARα/PML，因二者分别见于t(15；17)阳性患者的100%和67%，故前者对于肿瘤的发生更为重要。自1976年Golomb等首次描述APL的t(15；17)非随机易位以来，有关APL的细胞遗传学研究进展较快，除标准易位t(15；17)外，越来越多的附加染色体异常及变异易位被发现。细胞遗传学的深入研究不但有助于加深人们对白血病发生、发展及恶性克隆演变的认识；而且对于疗效监测及预后的判断也有重要意义。现将近年来的文献简要综述如下：
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1 APL的附加染色体异常
研究表明，t(15；17)阳性患者对ATRA的诱导分化治疗及常规化疗均敏感，反应率分别为75%～95%和60%～80%，与其他细胞遗传学改变相比有较好的预后，长期生存率达60%。然而，尽管应用强烈化疗，仍有40%病例复发或早期死亡。因此，早期识别对预后有影响的因素是非常重要的。几宗大组病例的研究发现〔1，2〕，除t(15；17)外，APL克隆性染色体附加异常的发生率可高达29%～43%，平均36.9%。三体8(+8)是最常见的附加异常，其次为ider(17q)，分别占附加异常的17%～45%和5.2%～39%(中数33%，18%)。其它附加异常相对少见，如del(9q)、del(7q)、del(17p)等。由于Ph+-CML患者有附加染色体异常可预示急变；t(8；21)表达ANLL病人如出现del(9q)染色体异常也提示预后不良〔3〕，因而附加异常对于APL细胞生物学行为、病人的临床特点与预后影响，开始为学者们关注。但根据现有资料，尚无法得出一个肯定的结论。多数学者认为，附加异常组病人的年龄、性别、诊断时白细胞计数和FAB类型(M3或M3v)与无此异常组相似，CR率、早期死亡率、复发率、无病生存(EFS)期和存活期等差异也无显著性。而Hiorns等则发现复杂核型组复发率高，5年存活率仅15%，明显低于简单核型组(57%)；Chou等〔2〕报道，+8等染色体异常无明显预后意义，但ider(17q)表达可能提示预后不良，所有3例病人无1例维持缓解，均已死亡，但病例数太少。CALGB组的结果完全相反，附加异常组与单纯t(15；17)易位组相比，尽管CR率及存活期无明显差别，但中数缓解期及EFS期则显著长于后者。他们发现APL的附加异常与PML/RARα-S型(PML断点在intron 3)明显相关，与L型(PML断点在intron 6)相比，S型缺少一个丝氨酸/脯氨酸富集区，可能使瘤细胞周期的调控改变，或增殖潜力增加，从而导致遗传相对不稳定性，还可使瘤细胞对化疗药物的细胞毒作用更加敏感。鉴于上述结果的矛盾，为进一步探讨附加异常对预后的影响，还需积累更丰富的临床资料，使治疗方案等一致更加规范化。
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2 APL的变异易位(variant translocations)
据文献报道，APL多种变异易位发生频率约6%〔1〕。根据CML变异易位的分类，将APL的变异易位分为三类：简单型，15或17号染色体与另一种染色体易位；复杂型，至少累及3条或>3条染色体，包括15和17号；隐匿型(masked or cryptic translocations)，在细胞水平未发现15和17号染色体受累，但分子水平可见RARα和(或)PML重排及融合基因。
2.1 简单易位
简单变异易位多累及17号染色体，即RARα基因。t(1；17)表达者尽管未累及15q，仍可见PML/RARα融合转录本，此类病人的治疗反应与标准易位者相似。Licht等〔4〕综述了6例表达t(11；17)(q23；q21)的APL，其白血病细胞的特点介于FAB亚型M2和M3之间，5例形态学诊断为APL，1例白血病细胞具髓系和NK细胞特征；6例均有RARα重排及PLZF/RARα转录本，无PML表达。11q23上的PLZF基因在各类白血病中至少与25个不同染色体易位位点有关。研究表明，PLZF/RARα融合蛋白具有许多PML/RARα的性质，包括与维甲酸(RA)反应元件结合的能力、行使RA依赖转录因子的功能、对抗野生型RARα等，因而二者均使髓系分化阻断在早幼粒细胞阶段。然而，与t(15；17)表达细胞相反，体内外实验表明，t(11；17)白血病细胞对ATRA的诱导分化不敏感，病人预后极差。因此PLZF及PML重排在功能上有本质的区别。t(5；17)(q35；q21)是APL中另一类非随机的变异易位，导致RARα基因与5q35上的NPM基因(nucleophosmin，也称为B23或numatrin)融合，分子分析显示有RARα重排，而PML未受累。与t(11；17)阳性患者类似，NPM/RARα表达者对ATRA治疗似乎也无反应。因此单凭形态学难以预测临床对分化治疗的反应。结果表明在APL致病中，PLZF和NPM均可取代PML、RARα的受体位点。另外，在未累及17q的t(X；15)或t(3；15)患者中也有RARα重排及PML/RARα转录本，强烈提示RARα重排在APL致病中的重要性。RARα重排足以产生APL样表型，而对ATRA的反应则需要PML/RARα的存在。
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2.2 复杂易位
迄今文献中至少报道了26例具复杂变异易位的APL，其中同时累及染色体3条者20例，4条者5例，8条者1例。8个参与变异易位的染色体断点重复发生两例以上，依此为11q23，11q23，1p36，5q32，3q21，4q21，8p12和20p13，这些断点可能是非随机的，可作为我们寻求其它致病途经的线索。因易位缺乏交互性，故多认为所有受累染色体之间的物质交换是同时进行的，具体机制尚不清楚。复杂易位的瘤细胞中多有PML/RARα转录，预后较好，与标准易位类似〔5～8〕。然而1例DIC(11；17；18)患者，白血病细胞生物学特点类似于t(11；17)者，RARα基因与PLZF基因虽未融合，但共存于双着丝粒染色体中，对化疗及ARA均不敏感〔9〕；另1例t(11；15；17)患者，易位涉及11q13，ATRA治疗10 d后死于脑出血。因而11q13～23受累应看作是APL的一个重要预后指标。
2.3 隐匿易位
, 百拇医药
应用常规细胞遗传学技术约20%病例无法检出典型或变异的t(15；17)。常规细胞遗传学检查无15或17号染色体受累的11例APL，包括7例正常核型及4例与t(15；17)无关的异常核型者，均可测得t(15；17)的分子标记，PML和(或)RARα重排，或PML/RARα转录本；Grimwade等〔10〕观察的12例缺乏细胞遗传学证据的APL全部有PML/RARα重排，提示这类病人存在亚显微易位(submicroscopic translocation)。进一步验证了该易位对于APL产生的意义。
总之，目前细胞遗传学改变已成为APL诊断、治疗监测及预后判断的重要标记。常规细胞遗传学检查有助于附加异常的发现；RT-PCR及FISH技术有助于变异型和隐匿型易位的诊断及疗效监测，FISH对于复杂型易位的确定尤为重要；故临床最好联合应用。■
参考文献：
[1]Hiorn L R,Swansbury G J,Mehta J,et al.Additional chromosome abnormalities confer worse prognosis in acute promyelocytic leukemia.Br J Hematol,1997,96:314～321
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[2]Chou W C,Tang J L,Yao M,et al.Clinical and biological characteristics of acute promyelocytic leukemia in taiwan:a high relapse rate in patients with high initial and peak white blood cell counts during all-trans retinoic acid treatment,Leukemia,1997,11:921～928
[3]Schoch C,Haase D,Gudat H,et al.Fifty-one patients with acute myeloid leukemia and translocation t(8;21)(q22;q22):an additional deletion in 9q is an adverse prognostic factor.Leukemia,1996,10:1288～1295
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[4]Licht J D,Chomienne C,Goy A,et al.Clinical and molecular characterization of a rare syndrome of acute promyelocytic leukemia associated with translocation (11;17).Blood,1995,85:1083～1094
[5]Brunel V,Lafage-Pochitaloff M,Alcalay M,et al.Variant and masked translocations in acute promyelocytic leukemia.Leuk Lymph,1996,22:221～228
[6]Galieni P,Marotta G,Vessichelli F,et al.Variant t(1;15;17)(q23;q22;q23) in a case of acute promyelocytic leukemia.Leukemia,1996,10:1658～1661
, http://www.100md.com
[7]Saitoh K,Miura I,Kobayashi Y,et al.A new variant transiocation of t(15;17) in a patient with acute promyelocytic leukemia (M3):t(15;19;17)(q22;p13;q12).Cancer Genet Cytogenet 1998,102:15～18
[8]Yamamoto K,Hamaguchi H,Nagata K,et al.A new complex translocation (15;20;17)(q22;p13;q21) in acute promyelocytic leukemia.Cancer Genet Cytogenet 1998,101:89～94
[9]Chong Y Y,Wong G C,Lau L C,et al.Acute promyelocytic leukemia with a dicentric chromosome involving chromosomes 11,17,and 18.Cancer Genet Cytogenet,1998,105:69～73
[10]Grimwade D,Howe K,Langabeer S,et al.Establishing the presence of the t(15;17) in suspected acute promyelocytic leukemia:cytogenetic,molecular and PML immunofluorescence assessment of patients entered into the M.R.C. ATRA trial.Br J Hematol,1996,94:557～573
收稿 1999-01-04, http://www.100md.com