白血病分子診斷的意義
白血病分子診斷的目的是有助於臨床治療,藥物選擇和預後,確定具有不同發病機制的白血病群,探索發病原因。70年代由法英美學者提出FAB方案為白血病分型的基礎,但是FAB分型有明顯缺陷。90年代採用形態學、細胞化學、免疫表型以及染色體核型(MIC)分型成為識別白血病類型的的主要決定因素。 MIC 分型方法仍不能完全反映白血病的臨床治療及其與預後的關係。大量研究證實染色體易位後所形成的融合基因與白血病易感性有密切關係。由形態學,免疫表型,遺傳特性和臨床特徵綜合起來確定,力求反映白血病“真正的”疾病本質。急性髓細胞白血病AML被劃分出主要的五組:
1、伴有染色體易位的AML;
2、伴有骨髓增生異常的AML;
3、與治療和骨髓增生異常綜合徵有關的AML
4、不能分類的AML(FAB)
5、雙表型白血病
據FAB的標準,AML的意義是原始細胞數達30%。最近的研究顯示,原始細胞達20%至30%的病人,其預後與原始細胞超過30%的病人相似。因此一致認為原始細胞數作為診斷AML的標準應為20%,捨棄轉化型原始細胞增多的難治性貧血。近年的臨床工作發現,大部分白血病存在某種染色體易位,易位可以產生新的融合基因,編碼融合蛋白。利用這些標誌可以診斷不同類型的白血病。世界衛生組織(WHO)2000年白血病分類方案已經將染色體易位作為最重要的指標之一。檢測染色體易位形成的融合基因比較容易而且敏感,已經直接用於白血病的診斷。白血病的基因變異往往同時伴有特徵性的形態學異常和獨特的臨床特點,和臨床治療的關係非常密切。瞭解這些特點才能準確診斷和治療白血病。
急性白血病的基因診斷
急性早幼粒細胞白血病t(15;17)形成PML/RARα及其變異型:
急性早幼粒細胞白血病(APL)病情兇險,易併發DIC,不治療常在1周內死亡;APL染色體t(15;17) (q22;q21)易位後,位於15q22的早幼粒細胞白血病(PML)基因和和17q21維甲酸受體α(RARα)基因融合,形成PML/RARα[3]。APL多顆粒型和微顆粒型均可檢出這種易位。有t(15;17)和PML/RARα者才對維甲酸和三氧化二砷治療有效。近年還發現了4種少見的變異型易位t(11;17)(q13;q21)、t(11;17)(q23;q21)、t(5;17)(q32;q21)和dup(17q)形成的NuMA/ RARα、PLZF/RARα、NPM/RARα和STAT5b/RARα融合基因[4,5]。有t(11;17)、t(11;17)的APL 往往維甲酸治療無效。
急性髓細胞白血病染色體t(8;21)易位的AML1-ETO融合基因
染色體t(8;21) (q22;q22)導致 AML1-ETO融合基因是急性粒細胞白血病(AML)中最常見的異常基因[6],位於染色體21q22的AML1基因與8q22的ETO基因融合,產生AML1-ETO。代表預後較好的急性白血病類型,容易達到緩解。大約20-40%的AML-M2患者有t(8;21),並且年齡越小發生率越高;在AML中,M2b亞型 90%有AML1-ETO融和基因。M2b有骨髓髓過氧化物酶強陽性,Auer小體顯著,胞質空泡易見,成熟中性粒細胞胞質中有橙紅色顆粒等典型的形態學特徵,臨床診斷時可以與基因異常相互驗證。
急性髓細胞白血病染色體inv(16) CBFB/MYH11融合基因
染色體Inv(16)(p13q22)或 t(16;16)(p13q22)所形成的CBFB/MYH11融合基因僅見於AML-M4EO,不出現於其他類型的白血病[7]。細胞學上該型白血病常顯示粒系和單核系的白血病細胞浸潤伴特徵性骨髓嗜酸性粒細胞異常,包括數目增加(>5%)或質的異常(嗜酸性顆粒中夾雜大而不規則的嗜鹼性著色顆粒,糖原和氯醋酸酯酶均呈強陽性)。此類白血病預後較好。
急性髓細胞白血病染色體11q23( MLL)異常
混合系白血病(Mixed lineage leukemia, MLL)[8] 基因的變異與形態學相關最常見的類型為AML-M5和AML-M4。AML和ALL都可有MLL基因變異,MLL/AF4最常見於兒童ALL,而MLL/AF9最常見於AML-M5。楊英等發現[9]MLL/AF6陽性細胞都具有典型的原始單核細胞白血病(AML- M5a)的特徵:摺疊的細胞核,1-2個大而清晰的核仁,胞漿半透明,胞漿中充滿粉紅色細小顆粒,可見細長的Auer小體,細胞核旁淡染區明顯。過氧化物酶染色陰性,非特異脂酶染色陽性(可被氟化鈉抑制)。 MLL/AF6重排可能是AML-M5a亞型的重要標誌,與單核細胞分化有密切關係。
有人認為,有形態學異常,懷疑急性白血病者,具有上述任何一種染色體異常的,即使骨髓中原始細胞<20%也應診斷為白血病。
急性髓細胞白血病NPM1基因突變
最近 Gorello 等發現,AML有25%有NPM1 (nucleophosmin) 基因突變[10],導致細胞核NPM蛋白出現在胞漿中。NPM1突變主要出現在染色體核型正常的白血病,易緩解但也易復發。可以作為無染色體易位的AML的標誌。
急性淋巴細胞白血病(ALL)TEL-AML1
TEL-AML1是兒童白血病常見的融合基因,由t(12;21) (p13;q22)形成的,TEL在12號染色體上,AML1在21號染色體上。見於12-28%的B系ALL,但僅見於B前體細胞ALL(BCP-ALL),未見於成熟B-ALL及T-ALL。
TEL-AML1是預後較好的指標。急性淋巴細胞白血病的免疫球蛋白和T細胞受體基因重排
T細胞受體(TCR)和免疫球蛋白(Ig)基因用於檢測淋巴細胞白血病的原理是:幹細胞向淋巴細胞分化過程中,TCR和Ig基因的可變區(V)和結合區(J)基因會發生重排,即兩個距離很遠的片段重新排列在一起,形成新片段。,每個淋巴細胞都有自己的序列不同的TCR或者和Ig片段。ALL白血病細胞增殖呈單克隆性,如果只檢測出一種基因重排片段就考慮白血病。檢測淋巴細胞白血病常採用Ig重鏈(H),TCRγ,TCRδ基因作標誌。