STAT3-RARa阳性急性早幼粒细胞白血病1例报道并文献复习

黄艳，任宏波，刘颖

0 引言

急性早幼粒细胞白血病（AML-M3, APL）是白血病中具有特征性的染色体及融合基因的一种特殊亚型，95%的APL因t（15; 17）形成PMLRARa融合基因，对全反式维甲酸（ATRA）、三氧化二砷（ATO）靶向药物反应性好，是最有希望治愈的一种恶性疾病。APL伴STAT3-RARa融合基因病例临床非常罕见，仅在3例[1-2]患者中有过报道，且3例患者对全反式维甲酸（ATRA）及亚砷酸（ATO）的治疗反应均不敏感。最近，我们诊断了一例这样的患者，现报道如下，并对相关文献进行复习。

1 病例资料

患者女，41岁，工人；既往有骨结核病史，已治愈，余无特殊；因“反复口腔溃疡2月，发现血细胞减少1周”入院。患者自2021年7月始无明显诱因反复出现口腔溃疡，伴咽痛、干咳，无发热，无心慌气喘，无鼻腔、牙龈出血等。2021年9月5日查血常规示：WBC：1.08×109/L，RBC：2.32×1012/L，Hb：79g/L，PLT：60×109/L，中性粒细胞：0.54×109/L。体检：体温37.5℃，中度贫血貌，痛苦面容，全身散在瘀斑，浅表淋巴结无肿大，咽充血，扁桃体无肿大，口腔可见多个溃疡，最大者直径约1 cm，胸骨无压痛，肝脾无肿大。实验室检查：凝血酶原时间11.7 s（参考范围10～14 s），活化部分凝血活酶时间27.3 s（参考范围18～44 s），纤维蛋白原1.79 g/L（参考范围2～4 g/L），D-二聚体8.96 mg/L（参考范围0～1.0 mg/L），纤维蛋白降解产物38.10 mg/L（参考范围0～5 mg/L）；粪隐血试验+++；胸部、上腹部CT提示右肺下叶少许纤维化灶。骨髓细胞学：骨髓增生极度活跃，粒系比值增高，占84.5%，其中异常早幼粒细胞比值占79.5%，胞体中等偏大，形态不规则，核为圆形或类圆形，常居一侧，核染色质细致，核仁1～3枚，显影不一，细胞质丰富，染淡蓝，充满细小紫红色颗粒，可见柴捆状Auer小体。红细胞系统造血受抑。过氧化物酶（POX）强阳性，见图1A～B。考虑急性髓系白血病：APL。流式细胞术免疫分型结果：表达cMPO、CD13和CD33，不表达cCD79a、CD34和HLA-DR，符合急性髓系白血病，AML-M3可能。骨髓穿刺活检：考虑急性早幼粒细胞白血病（APL）。荧光定量PCR结果显示白血病相关43种融合基因筛查均阴性，PML-RARα融合基因筛查及FISH检测阴性。染色体核型分析46，XY[20]，见图1C。建议患者行白血病相关基因突变检测，患者家属拒绝。依据患者白细胞计数，预后分层为低危组，故予维甲酸片（20 mg, 2次/日，口服）联合三氧化二砷（10 mg, 1次/日，静脉滴注）双诱导治疗，期间持续高热予抗感染（哌拉西林他唑巴坦、亚胺培南、利奈唑胺、氟康唑）、促进黏膜修复、输注红细胞、血小板等对症支持治疗，2021年10月4日因患者临床症状无缓解，复查血常规：WBC：0.01×109/L，Hb：58 g/L，PLT：7×109/L。复查骨髓穿刺示：骨髓增生极度活跃，此次髓象原粒+早幼粒细胞比值占88.5%，外周血涂片原始细胞占89%。提示常规APL双诱导治疗无效。

图1 患者细胞形态和遗传学检测结果Figure 1 Cell morphology and chromosoma testing results

转至上级医院进一步治疗，予以阿扎胞苷（135 mg 1次/日×4天）+高三尖杉酯碱（4 mg 1次/日×4天）+维奈克拉（第一天100 mg，第二天200 mg，第三天300 mg，第四天及以后400 mg，每天一次，治疗1周），期间患者持续高热，同时予以替加环素、美罗培南抗感染治疗，疗效不佳，因经济原因放弃治疗出院。

一周后大量鲜血便伴高热再次入我院治疗，血常规：WBC: 0.04×109/L，Hb: 42 g/L，PLT: 6×109/L。予以粒细胞刺激因子升白细胞治疗，同时加用抗感染（细菌、真菌）治疗；头颅+胸部+上腹+下腹CT检查报告：双肺多发渗出，双侧少量胸腔积液；脾脏密度不均，其内可疑稍低密度灶。一周后复查血常规示：WBC: 4.5×109/L，RBC: 2.0×1012/L，Hb: 68g/L，PLT: 53×109/L，中性粒细胞：1.8×109/L。复查骨髓：髓象原粒+早幼粒细胞占2.0%。白血病微小残留阴性。

为明确诊断，经家属同意，再次行白血病相关基因检测，进一步完善初诊骨髓标本的血液肿瘤全转录组测序（RNA-seq），示STAT3-RARa融合基因、GATA2基因错义突变c.1085G>A（p.Arg362Gln）（杂合，突变频率99%）。故目前诊断：急性早幼粒细胞白血病STAT3-RARa融合基因阳性化疗后骨髓抑制、重症感染、消化道出血明确。

患者粒细胞恢复，但仍持续高热伴肺炎，行支气管镜检测，送检痰培养：嗜麦芽寡养单胞菌，肺泡灌洗液NGS检出：（1）鲍曼不动杆菌（多重耐药，对多粘菌素敏感）；（2）屎肠球菌；（3）嗜麦芽窄食单胞菌；（4）黄曲霉。（5）人类疱疹病毒Ⅰ型；（6）人类疱疹病毒4型。因一直间断鲜血便行肠镜检查示：结肠巨大溃疡、结肠炎。结合患者肺部多重感染及多重耐药，故行多粘菌素治疗。治疗过程中，患者出现四肢麻木不适，拒绝继续使用，要求出院，于2021年11月20日因重症感染合并消化道大出血死亡。

2 讨论及文献复习

染色体t（15; 17）（q22; q12）形成PMLRARa融合基因是急性早幼粒细胞白血病（APL）的细胞遗传学和分子生物学的特异性标志。同时也是治疗的靶点，对全反式维甲酸（ATRA）、三氧化二砷（ATO）靶向药物反应性好，是最可能治愈的一种急性白血病。约95%的APL患者具有PML-RARa融合基因，少数缺乏此融合基因的称为不典型APL患者。本例患者骨髓细胞学及细胞化学染色、骨髓病理、流式细胞术均证实为急性早幼粒细胞白血病，采用多重巢式RT-PCR方法检测白血病相关43种融合基因，其中包括PML/RARa、PLZF-RARa、NPM-RARa、STAT5BRARa、NuMA1-RARa、PRKARIA-RARa、FIPIL1-RARa等与RARa发生重排的伙伴基因，均为阴性，PML-RARa FISH探针阴性，染色体正常，见图1。我们通过RNA-seq发现该例患者存在STAT3-RARa融合基因阳性，并通过一代测序验证（图请扫描本文OSID码）。

该样本检测到的STAT3基因是一种非常重要的转录调控因子，该基因编码的蛋白质是STAT蛋白家族的一员，该蛋白通过招募各种细胞因子和生长因子（包括 IFNs、EGF、IL5、IL6、HGF、LIF和BMP2）的磷酸化而被激活，然后形成同源或异源二聚体，作为转录激活因子转运到细胞核，在细胞核发挥转录因子作用[3]。同时STAT3蛋白是JAK-STAT信号通路的组分之一，该通路一旦激活，磷酸化的STAT3入核，结合到靶基因的启动子区域，启动基因表达，促进早幼粒细胞不断增殖[4]。同时能促进癌基因Bcl-2的表达[1]。STAT3在人类多种血液系统恶性肿瘤如多发性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤等中高表达，其过度表达与肿瘤细胞的增殖、细胞凋亡抑制、侵袭和转移、新生血管形成以及肿瘤干细胞自我更新和分化等密切相关[5]。RARa基因位于人染色体17q21上，在细胞增殖、凋亡、代谢、分化等多种信号通路和发育中发挥着重要的生物学功能[6]。此外，RARa在调节造血细胞成熟尤其是髓系分化中起重要作用。该基因可通过染色体易位形成融合基因（如PMLRARa、PLZF-RARa、NPM-RARa等）从而导致APL的发生。STAT3-RARa融合基因由STAT3基因21号外显子和RARa基因2号外显子重组形成。该对基因均位于17号染色体上，基因断裂点的物理距离为1.95Mb（图请扫描本文OSID码）。

APL伴STAT3-RARa 融合基因阳性临床非常罕见，通过检索文献，仅有3例[1,7]报道，见表1（第4例为本例），且均为国内病例，所有患者均经细胞学、流式免疫分型证实为急性早幼粒细胞白血病，常规检测融合基因阴性，均对维甲酸及砷剂治疗无反应，对化疗有反应，总体预后不佳。

表1 STAT3-RARa融合基因阳性患者药物反应及预后Table 1 Drug response and prognosis of STAT3-RARa fusion gene-positive patients

变异型融合基因对ATRA或ATO的耐药使该类白血病的治疗面临着很大挑战。其对ATO的耐药可能是因为缺乏作用靶点，但是对ATRA的耐药机制尚不清楚。通过文献检索，推测可能存在如下机制：（1）ATRA可靶向降解PML-RARa融合蛋白，恢复野生型RARa和PML基因功能，解除基因的转录抑制，重新诱导髓系分化，使得APL细胞分化成熟[2,8]。Yao等[1]研究推测STAT3-RARa型APL对ATRA耐药可能是因为该融合基因能通过自身形成同源二聚体或与RXRa形成异源二聚体，竞争野生型RARa与RXRa的结合，从而抑制基因的转录，导致早幼粒细胞白血病的发生。而药物浓度剂量下的维甲酸并不能逆转上述机制，基因的转录抑制仍然保留。（2）该样本同时检测到GATA2基因错义突变：c.1085G>A（p.Arg362Gln）（杂合，突变频率99%）。GATA2基因编码GATA结合蛋白2，属于GATA转录因子家族一员，包含一个保守的DNA结合结构域，由两个多功能的锌指结构域组成（ZFDs）。GATA2基因在控制造血细胞的增殖和分化中起到了关键作用，GATA2的异常表达也可以阻止正常造血细胞的增殖和分化[9]，该基因突变可能引起造血系统疾病，如白血病。故GATA2的稳定和平衡在维持正常造血中十分重要，新近研究发现，在髓系细胞的分化过程中，存在GATA2的锌指结构域与维甲酸受体α（RARα）的DNA结构域之间的相互作用[10]，在这个过程中，RARα会被束缚在已被GATA2识别并结合的位点上，从而使GATA2的转录活性变成维甲酸敏感的。无论是RARα的显性负形式还是GATA2发生突变均使其无法与RARα作用，导致这种维甲酸敏感的、GATA2依赖的转录丧失，进而对维甲酸耐药。（3）同时，RARα的过表达也会抑制RARα与GATA2-DNA复合物的结合，从而减弱RARα对GATA2的活性作用[11]。（4）GATA2通过蛋白-蛋白直接相互作用抑制STAT3活性，从而抑制细胞因子依赖的造血细胞生长和存活[12]。

本例患者粒细胞缺乏近3个月导致广泛的黏膜溃疡，包括口腔及肠道的溃疡，从而引发严重的多重耐药的病原微生物感染，包括细菌、真菌和病毒感染，同时也是患者死亡的主要原因。通过生存分析，目前对耐药的变异型APL最好的治疗方法是多药联合化疗达到CR后尽快接受造血干细胞移植。同时研究发现STAT3-RARa融合基因阳性的APL中癌基因Bcl2在融合基因阳性细胞中表达明显上调[1]，故予以Bcl-2抑制剂维奈克拉进行治疗不失为一种创新选择，患者短期内获得缓解，与此前报道病例中标准化疗相比疗效明显，为未来治疗提供了依据。同时此病例的诊疗过程也提醒我们，骨髓细胞及流式细胞学均提示急性早幼粒细胞白血病的患者，在临床诊疗过程中如果对双诱导治疗完全无效，且症状未缓解，应及早改变思路，转换治疗方法，争取更早缓解，为后期的造血干细胞移植提供机会。

利益冲突声明：

所有作者均声明不存在利益冲突。