急性白血病的细胞遗传学及表观遗传学研究

【摘要】： 急性白血病(AL)是一组异质性疾病,无论在形态学、细胞遗传学、免疫表型、分子遗传学和临床特征上都存在很大的差异。近几十年来,随着细胞遗传学和分子遗传学的发展,核型分析已经成为临床实践中的一项常规检查项目,对于AL的诊断和预后起重要作用。然而,目前文献报道的数据绝大多数来自于西方国家的统计。近年来,一些研究者已经发现血液肿瘤的疾病性质具有人种差异。但这些研究大多局限于例数较少的病例,大规模的统计屈指可数。特别是针对中国患者群至今没有进行过大样本的系统研究。在这一背景下,我们对十几年来在本院接受细胞遗传学分析的两千多名初发AL患者的染色体性状进行了回顾性研究,对异常类型进行分类并计算人口发生率,进而将这些统计结果与其它国家和地区的报道进行比较,希望得出一个较全面的、反映中国患者群特征的急性白血病细胞遗传学谱。 另一方面,作为新兴的表观遗传学和表观基因组学最重要的研究内容,关于CpG岛的甲基化所致抑癌基因转录失活,进而影响肿瘤发生、发展这一问题也成为研究热点。携带AL特有的染色体易位/倒位的动物模型提示,单纯的遗传物质改变不足以诱导血液恶性肿瘤的发生,在很多情况下,表观遗传学修饰一同参与肿瘤的发生、发展和恶化,成为这一过程中不可或缺的因素。然而,尽管抑癌基因的甲基化已经成为白血病细胞中的普遍现象,只有少数基因的甲基化状态已经被确定与患者的临床特征及预后有关。因此,我们对多个基因在AL患者中的甲基化状态进行研究,并分析了基因甲基化与患者临床特征及预后之间的关系。 第一部分急性髓细胞白血病的细胞遗传学研究 目的:探讨急性髓细胞白血病(AML)的细胞遗传学特征,主要核型异常的发生情况以及不同人种之间的差异。 方法:对1994年至2007年在本院血液研究所进行核型分析的1432例初发AML患者的细胞遗传学特征进行回顾性分析,并将本研究结果与目前文献中最具代表性的大样本报道进行比较。 结果:在1,432名患者中,有1,293例核型分析成功(90%),其中746例(58%)观察到克隆性异常,异常率与文献报道接近。发生频率最高的染色体异常为t(15;17),见于所有分析成功病例的14%,其次为t(8;21),发生率8%,t(9;22),+21和+8,发生率均为2%。在不同的FAB亚型中,M3患者发生染色体易位的比例最高,为58%;M1患者中发生染色体丢失的比例最高,为18%;而M5患者中发生三倍体的比例最高,为29%。复杂核型最常见于M0亚型,占其总数的17%。在0-60岁之间,AML的总体发病率随年龄增长而上升,从0-9岁的0.3例/100,000人增加到50-59岁的6.2例/100,000人,60岁以后开始随年龄增长而下降,从60-69岁的4.9例/100,000人减少到80岁后的1.4例/100,000人。 结论:超过半数的初发AML患者伴有克隆性染色体异常。FAB亚型、AML患者的年龄分布以及常见核型异常的发生率在不同人种之间存在较大差异。 第二部分急性淋巴细胞白血病的细胞遗传学研究 目的:探讨急性淋巴细胞白血病(ALL)的细胞遗传学特征,主要核型异常的发生情况以及不同人种之间的差异。 方法:对1994年至2007年在本院血液研究所进行核型分析的585例初发ALL患者的细胞遗传学特征进行回顾性分析,并将本研究结果与目前文献中最具代表性的大样本报道进行比较。 结果:585名ALL患者中共有551例核型分析成功(成功率94%),其中300例(49%)观察到克隆性染色体异常。119例(22%)为高超二倍体(＞50条染色体)。发生频率最高的染色体易位是t(9;22),见于11%的患者,其次是11q23重排和T细胞受体(TCR)异常,发生率均为2%。不伴常见染色体易位的复杂核型见于20名(4%)患者。根据2000年浙江省人口普查的统计数据,我们计算了ALL在各年龄段的发病率。在我们统计的人群中,ALL的发病率有两个年龄峰。第一个年龄峰是15-19岁,发病率为2.4例/100,000人,第二个年龄峰是55-59岁,发病率为2.3例/100,000人。 结论:接近半数的初发ALL患者伴有克隆性染色体异常。ALL患者的年龄分布及常见核型异常的发生率在不同人种之间存在较大差异。 第三部分急性白血病的DNA甲基化研究 目的:探讨抑癌基因DKK3.TMS1、DAPK、ASPP1和WIF1在急性髓细胞白血病(AML)中的甲基化情况,以及DNA甲基化在AML中的潜在预后价值。 方法:采用甲基化特异性PCR(MSP)检测71例初发AML骨髓样本中DKK3。TMS1、DAPK、ASPP1和WIF1五个基因的甲基化情况,并结合患者的临床表现及预后数据分析抑癌基因启动子甲基化与AML患者临床特征及预后之间的关系。 结果:在71例骨髓样本中,DKK3的甲基化频率为63.4%(45/71),DAPK的甲基化频率为60.6%(43/71),而TMS1、ASPP1和WIF1均未检测到甲基化。卡方分析发现,DKK3和DAPK的甲基化状态有显著相关性(P=0.006)。＞60岁的患者DAPK甲基化频率明显高于≤60岁的患者(87.5%vs.57.1%,P=0.037)。发生DAPK甲基化的患者治疗前外周血WBC计数明显高于不发生DAPK甲基化的患者(57.2×10~9/L vs.11.2×10~9/L,P=0.017)。此外,不发生DAPK甲基化的患者一次诱导缓解率高达92.3%,而发生DAPK甲基化的患者缓解率仅为54.2%(P=0.018)。对于伴预后中等核型且接受常规化疗的患者进行的Kaplan-Meier生存曲线分析发现,发生DAPK甲基化的患者平均无复发生存时间为13.2个月,而DAPK不发生甲基化的患者的平均无复发生存时间为24.8个月,具显著差异(P=0.045)。 结论:抑癌基因的启动子甲基化在初发AML中普遍存在。DAPK甲基化是影响AML化疗效果以及无复发生存时间的主要因素之一。