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从疾病本质出发,结合我国实际,精准诊治骨髓增生异常综合征

2018-01-23邵宗鸿王化泉

天津医药 2018年8期
关键词:病态甲基化骨髓

邵宗鸿,王化泉

骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)是一种恶性克隆性造血干细胞疾病,以血细胞减少、发育异常和无效造血为特征。少部分患者可转化成急性髓系白血病(AML,俗称转白),大部分患者AML转化前死于血细胞减少导致的各种并发症[1]。近年来,新一代测序技术、基因剪切技术和转基因动物模型的发展,深入揭示了MDS的疾病本质,推进了以此为基础的精确诊断方法的建立和在此基础上的治疗方法及评价体系的更新[2]。

1 MDS的疾病本质

世界卫生组织(WHO)将MDS定义为髓系造血系统肿瘤以来,对于MDS疾病的性质已无重大争议。但由于MDS具有一定的异质性,部分缺乏特异性改变,长时间存活的“MDS”患者到底是否应该诊断MDS,是否是恶性疾病还存在一定争议。我们通过对MDS患者长期研究,认为只有紧紧抓住MDS髓系肿瘤这一关键,才能理解MDS的本质特征。MDS具有3个肿瘤性疾病的显著特征——造血单克隆性、免疫低监视性和转归趋癌性[3]。常规细胞遗传学研究显示,40%~70%的MDS患者存在染色体异常,应用二代测序技术检测到90%的MDS患者存在克隆性造血[1]。随着检测技术水平的提高,理论上所有真正的MDS患者都可以检测到克隆性造血的证据。MDS造血单克隆性在细胞成分和功能上有具体表现。成分上,造血细胞有胞膜、胞浆和胞核异常。胞膜异常包括造血因子膜受体异常,如干细胞生长因子(SCF)、粒细胞−巨噬细胞集落刺激因子(GM−CSF)、粒细胞集落刺激因子(G−CSF)、促红细胞生成素(EPO)和血小板生成素(TPO)等;膜分化抗原异常,如CD34、CD13、CD33、CD14和CD15等和巨核细胞分离膜异常。胞浆异常包括红细胞内各类代谢酶异常、铁代谢和糖原异常等,还存在中性粒细胞碱性磷酸酶减低、胞浆内颗粒减少、出现Auer小体和中性内肽酶及超氧阴离子减低等;巨核细胞胞浆异常包括血小板形成不良、血小板胞浆内颗粒减少、血小板3因子减少等。胞核异常包括染色体核型异常和表观遗传学异常[4]。

肿瘤性疾病的发生和发展,除了肿瘤驱动突变外,免疫系统异常是重要因素。肿瘤细胞可以导致正常免疫细胞数量减少或者功能减低,营造有利于肿瘤细胞生长和浸润的免疫环境。MDS免疫功能也表现为肿瘤样的低监视性。MDS克隆通过肿瘤抗原缺失、表位改变、诱导T淋巴细胞功能丧失、改变造血微环境等方式逃避免疫监视,避免免疫细胞杀伤,从而达到克隆增殖的目的[5]。

2 诊断MDS需要注意的几个问题

2.1 形态学是诊断的基础,但是不特异 MDS克隆细胞发育异常表现在形态学上就是病态造血。红系常见病态造血包括巨幼样变、畸形核、奇数核、核出芽、环形铁粒幼细胞等;粒系病态造血包括核发育不良(P−H畸形)、Auer小体形成和胞浆颗粒减少或消失;巨核细胞病态造血包括淋巴样微小巨核细胞和单圆核、双圆核和多元核巨核细胞等。当形态学出现病态造血,尤其是多种病态共存、比例较高(至少大于10%)时,需考虑MDS的可能。但病态造血不是MDS的特异性表现,笔者在临床实践中发现,再生障碍性贫血、溶血性贫血、巨幼红细胞贫血、感染(细菌、病毒、结核等)、中毒等均可出现病态造血,有时甚至比例很高。因此,发现病态造血,在诊断MDS前,需做好排除诊断,最好找到MDS的其他证据[6−7]。

2.2 细胞遗传学异常是辅助诊断的重要指标 细胞遗传学异常能反映MDS恶性克隆的本质,其受外界因素影响小,不容易产生主观偏倚,因此是诊断MDS的重要可靠指标。40%~70%的MDS患者存在常规染色体异常,常见特异性改变包括5q−、−5、7q−、−7等。如常规染色体检查无法获得满意结果,荧光原位杂交(FISH)可以提高检测的准确率。MDS染色体异常主要以缺失为主,而AML以染色体易位为主。有些染色体异常,如+8、20q−等可以出现于多种血液系统疾病,主要结合其他指标鉴别[8−9]。

2.3 病理学、免疫表型和突变检测是重要的辅助指标 对于病态造血不明显、染色体正常或者非MDS特异性改变的血细胞减少患者,病理、免疫表型和基因突变检测的重要性日益凸显。骨髓组织学及免疫组织化学结果有助于发现巨核系病态造血或原始细胞增多,以支持MDS的诊断。组织学检测可以排除明显的骨髓肿瘤如多发性骨髓瘤和其他疾病如感染或骨髓转移癌(肺癌、胃癌等实体瘤浸润骨髓)。骨髓组织学和免疫组织化学检测还可以为MDS患者提供重要的诊断信息和预后特征,包括幼稚细胞异常定位(ALIP)、CD34+原始细胞成簇分布、骨髓纤维化、血管生成增加、骨髓细胞增生活跃或伴随肥大细胞增多症等[1−2]。

流式细胞术在MDS诊断、预后和预测治疗疗效方面具有重要价值。流式细胞术可以检测CD34+原始细胞、有核红细胞、中性粒细胞和单核细胞等数量和免疫表型异常,但巨核细胞和血小板的流式细胞检测标准尚未建立。流式细胞术提示MDS细胞发育异常的常见指标包括:原始和幼稚细胞增多、细胞大小和胞浆内颗粒数量改变、表面/胞浆内分子表达存在时间上和空间上异常。结合流式细胞术可以使发育异常细胞的判定更加标准化和客观化[1−2]。

随着新一代测序技术的发展,几乎所有MDS患者都可以检测到体细胞突变,这些突变(尤其是驱动突变)的数量对MDS的诊断和预后有重要意义。这些突变累及表观遗传学调控、RNA剪接体、DNA损伤应答和酪氨酸激酶信号转导,常见突变包括10−11易位(ten−eleven translocation,TET)2、剪接因子(SF3B)1、DNA甲基化转移酶(DNMT)3、额外性梳状1(Additional sex combs like 1,ASXL1)、肿瘤蛋白(TP)53和逆转录病毒DNA序列(RAS)等。目前认为,如果靶向测序的范围足够广,绝大多数MDS均可以检测到体细胞突变。如果没有突变,诊断MDS需十分慎重。虽然单纯检测到体细胞突变不足以诊断MDS[正常人和未知潜能的克隆性造血(CHIP)均可以检测到],但多个MDS相关基因突变和突变负荷升高足以提示MDS诊断或即将进展为MDS[1−2]。

2.4 精准诊断需要多指标 目前,MDS最低诊断标准包括必要条件、主要标准和辅助标准。必要条件包括持续血细胞减少并排除其他疾病。主要标准包括病态造血、原始细胞增多和染色体异常。辅助标准包括骨髓病理或(和)免疫组化、细胞免疫表型和MDS相关基因突变。满足2条必要条件及至少1条主要标准即可确诊为MDS[1−2]。

本课题组上世纪90年代通过回顾性研究MDS,得出8个对MDS诊断有意义的指标:(1)骨髓涂片可见或经微巨核细胞酶标证实有淋巴样微巨核细胞。(2)外周血中出现幼稚粒细胞。(3)骨髓原始粒细胞或原、幼单核细胞比例≥0.02。(4)骨髓有核红细胞糖原染色(PAS)阳性。(5)髓系细胞分化指数≥1.8。(6)有克隆性染色体异常。(7)姊妹染色体单体互换(SCD)阴性。(8)骨髓造血干祖细胞体外培养粒−单核细胞系集簇与集落比≥4.0[10]。我们进一步通过前瞻性研究验证了上述8个指标对MDS诊断的特异度和敏感度,得出其相对危险度(RR)分别为4.55、4.40、9.11、4.26、6.50、2.87、SCD阳性(共做了9例,仅1例阳性,由于例数较少,未计算RR)、2.14。我们根据该8项指标初步建立了MDS的多指标诊断模型,该模型较既往依据WHO分型诊断的MDS转白率高、转白时间短、生存时间短,能够更准确地诊断MDS[11]。

WHO标准和维也纳标准的更新以及修订版国际预后评分(IPSS−R)充分验证了我们从MDS本质出发,建立的诊断模型的先进性和可靠性。我们从细胞形态学、免疫性、细胞遗传学和细胞生物学4个方面、细胞和蛋白2个层次较全面地概括了MDS的恶性造血克隆本质,使诊断和治疗有所依据。随着科学技术的发展,也逐渐完善了我们的综合诊断体系,如病理联合免疫组化确定微巨核细胞和原始细胞簇、应用全套的流式细胞术标记原始细胞数量和各系细胞发育异常、新一代测序技术检测基因突变等。这套体系使诊断MDS的敏感度和特异度居于国际先进水平。

3 MDS的治疗目标

3.1 对症支持治疗是基础 由于MDS患者年龄普遍偏大、基础情况差、并发症多,无论低危还是高危MDS,支持治疗都十分重要。对MDS低危、化疗、去甲基化和造血干细胞移植患者,都要给予积极支持治疗,以延长寿命、改善生活质量或促进造血恢复,提高化疗和移植成功率。MDS支持治疗包括纠正贫血、防治感染、控制出血和维护重要脏器功能。成分输血和造血刺激因子是改善MDS患者血细胞减少的主要手段,提高成分血本身的质量及输注技巧有助于降低替代治疗给患者带来的输血风险,从而提高生物效能。EPO能使一部分MDS患者脱离输血,减少输注次数。粒细胞集落刺激因子能升高中性粒细胞水平,辅助EPO疗效,有利于化疗和移植后中性粒细胞的恢复、减少感染、缩短住院时间。TPO受体激动剂能升高血小板水平,减少出血事件。感染是MDS患者的主要死因,预防和及时有效控制感染是延长MDS患者生存期的关键。特别是MDS患者粒细胞缺乏时,经验性抗感染治疗应本着广谱、高效和足量原则。出血也是MDS患者死亡的主要原因之一,血小板数量减少和质量下降患者更容易合并出血。预防和治疗性血小板输注是防治致命性出血的最有效方法[12−14]。

3.2 造血干细胞移植是改变病程、延长生存期,甚至治愈的手段 对于年轻、相对高危、机体状态好的MDS患者,造血干细胞移植是治疗的最佳选择。随着移植技术的提高,人类白细胞抗原(HLA)相合同胞供者和无关供者造血干细胞移植疗效相近,脐血和半相合移植也是一种选择。预处理方案根据患者年龄和状态进行调整。

3.3 去甲基化药物治疗对部分患者有改善症状、延缓病情的作用 表观遗传学异常是MDS发病的重要机制之一,DNA甲基化异常是MDS最常见的表观遗传学改变。抑制DNA异常甲基化可以改善部分MDS患者的病情,延长其生存期。去甲基化药物是一种强度相对较低的化疗药物。去甲基化药物主要包括阿扎胞苷(AzaC)和地西他滨。对去甲基化治疗有效的患者可以明显缩短疾病病程,降低AML转化率。适应人群主要为IPSS中危−2和高危,或IPSS−R中危、高危和极高危MDS,这些患者不适合高强度治疗;或者适合造血干细胞移植治疗的患者在降低原始细胞数量、改善机体状态和寻找供者期间;以及造血干细胞移植治疗失败的患者。另外,去甲基化治疗也可用于IPSS低危和中危−1,或IPSS−R极低危和低危患者,尤其是伴有症状性贫血、血清EPO水平升高、免疫抑制治疗(IST)预期疗效差或者IST治疗失败的患者。虽然多项临床试验证实了去甲基化药物治疗MDS的疗效,但是真实世界中的应用还要综合评价患者的疾病状态、进展情况及合并症,避免出现急性治疗相关事件,缩短患者的预期寿命。另外,根据患者疾病严重程度、机体状态等进行剂量调整的细化方案仍需进一步深入研究[15−16]。

3.4 免疫调节治疗需要慎重 免疫调节剂主要包括来那度胺、抗胸腺细胞球蛋白(ATG)和环孢素。来那度胺主要用于5q−综合征患者,疗效明确,2/3的患者可以脱离输血,部分患者还可以取得细胞遗传学缓解。另外,对于低危非5q−综合征MDS患者,也有一定促进红细胞增殖的作用;但使用过程中应注意中性粒细胞减少和血小板减少等不良反应。用药前和过程中应检测TP53突变的变化。ATG和环孢素在一些中心用于治疗低危MDS,这部分“MDS”的特点是:HLA−DR15阳性、年轻、染色体正常、骨髓增生减低、可伴有阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)克隆。对于这部分患者,ATG和环孢素可能促进骨髓造血,升高血象,使部分患者脱离输血。应用时应注意病例的选择和疾病进展等情况。

总之,MDS是一种恶性克隆性髓系肿瘤。无论是机制研究还是临床诊治都要围绕着这个主题,才能不被假象所干扰。只有坚持立足我国实际的科研和临床之路,避免单纯描红式的研究,才能使我们MDS的研究弯道超车,领先于世界之林。

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