第34卷第6期 新乡医学院学报 Journal of Xinxiang Medical University Vo1.34 No.6 2017年6月 Jun.2017 ・489・ ●o0●00◆o0◆o0◆0o●00●o0◆oo●o0◆00◆oo●oo●o0●oo●o0◆oo●00◆0o●oo◆00●oo●oo◆00●oo●00◆00◆00◆oo●o0◆0o◆00◆oo◆00 本文 王慧睿,郭淑利,李波,等.伊马替尼治疗后慢性粒细胞白血病患者BCR-ABL酪氨酸激酶区突变特征 分析[J].新乡医学院学报,2017,34(6):489-492.DOI:10.7683/xxyxyxb.2017.06.009. ◆oo◆0o◆0o●00●00●o0●oo◆00◆00●00●00●00◆00◆00●00◆0O◆O0●00◆0O●00◆00●00●00●Oo●00●00◆0O◆00●OO◆0O◆00●00●00 【临床研究】 伊马替尼治疗后慢性粒细胞白血病患者BCR-ABL酪氨酸激酶区 突变特征分析 王慧睿,郭淑利,李 波,王万里,王松云,肖蓬莉,田红旗 (郑州大学附属洛阳中心医院血液内科,河南摘要: 目的方法洛阳471009) 研究伊马替尼治疗的慢性粒细胞白血病(CML)患者BCR—ABL酪氨酸激酶区点突变发生情况。 对伊马替尼治疗的30例CML患者的37份骨髓标本采用巢式反转录一聚合酶链式反应进行反转录、扩增、测 序;应用GeneBank进行序列同源性比较,分析BCR—ABL酪氨酸激酶区点突变发生情况,并分析其与伊马替尼耐药的 关系。结果30例患者检出突变l0例,阳性率33.3%。10例突变患者共检出9种点突变,分别为T315I 2例、E255K 1例、D276G+F317L 1例、F317L 2例、Y253H+M244V 1例、F359V 1例、H396R 1例、E279K 1例。CML_方日速/急变期 (AP/BP)、CML一慢性期(CP)患者的突变检出率分别为38.5%(5/13)和29.4%(5/17),CML—AP/BP患者突变检出率 与CML—CP患者比较差异无统计学意义( =1.258,P>0.05);10例点突变患者中7例检出点突变时疾病进展至AP/ BP,3例患者检出点突变时仍处于CP;AP/BP患者检出点突变的中位时间为6个月,明显早于cP患者的2O个月 ( :9.103,P<0.05)。结论BCR—ABL酪氨酸激酶区点突变是伊马替尼治疗CML失败的主要原因之一,定期监测 BCR—ABL酪氨酸激酶区突变有助于酪氨酸激酶抑制剂疗效的评估和治疗方案的调整。 关键词: 伊马替尼;慢性粒细胞白血病;酪氨酸激酶区;点突变 中图分类号:R733.72文献标志码:A文章编号:1004—7239(2017)06—0489—04 Characteristics of BCR..ABL tyrosine kinase domain point mutations in imatinib treated chronic my.. eloid leukemia patients WANG Hui—I1Ji,GUO Shu—li,LI Bo,WANG Wan—li,WANG Song—yun,XIAO Peng—li,TIAN Hong—qi (Department ofHematology,Luoyang Central Hospital Afilfiated to Zhengzhou University,Luoyang 471009,Henan Province, China) Abstract: Objective To explore the BCR—ABL tyrosine kinase domain point mutations in imatinib treated chronic my— eloid leukemia(CML)patients.Methods Totally 37 bone samples from 30 CML patients were included in this study.All samples were reversely transcribed,ampliifed and sequenced by nested reverse transcription—polymerase chain reaction(RT— PCR);then the sequence homology was analysed by GeneBank.The occurrence of BCR—ABL tyrosine kinase domain point mu— tations was analysed and its relationship with imatinib resistance was analyzed.Results In the 30 patients,mutations in BCR— ABL kinase domain were detected in 10 patients(33.3%).Nine types of mutations were detected,including T315I in two pa— tients,E255K in one patient,D276G and F317L in one patient,F317L in two patients,Y253H and M244V in one patient, F359V in one patient,H396R in one patient,E279K in one patient.The mutation rate of patients with CML in the stage of ac- celerated—phase/blast—phase(AP/BP)and chronic—phase(cP)was 38.5%(5/13)and 29.4%(5/17)respectively,and there was no signiifcant difference in the mutation rate between the two phase( =1.258,P>0.05).In the ten patients, seven patients progressed to AP/BP when the mutation was detected,another three patients were still at CP.The median time of detection of mutation was 6 months in patients at the stage of AP/BP,which was signiicantfly earlier than that in the patients at the stage of CP(20 months)(Xz=9.103,P<0.05).Conclusions BCR—ABL kinase domain mutation is one of the main reasons of imatinib resistance.Regular monitoring of BCR—ABL tyrosine kinase domain mutation is helpful in assessing the eficacy fof tyrosine kinase inhibitors(TKI)in treatment of CML and adjusting the therapeutic regimens. Key words: imatinib;chronic myeloid leukemia;tyrosine kinase;point mutation Ph染色体阳性(Ph )慢性粒细胞白血病(chron— DOI:10.7683/xxyxyxb.2017.06.009 收稿日期:2017—03—12 ic myelogenous leukemia,CML)发病的分子基础是t (9;22)易位形成具有酪氨酸激酶活性的BCR.ABL融 合蛋白 。以甲磺酸伊马替尼(简称伊马替尼)为 作者简介:王慧睿(1978一),女,河南洛阳人,博士,副教授,主要从 事血液病的诊断治疗工作。 代表的酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors, ・490・ 新乡医学院学报 TKI)的出现为Ph CML患者的治疗带来了性变 化,但仍有部分患者对伊马替尼耐药 J。其耐药机制 包括BCR—ABL基因扩增、BCR—ABL激酶区点突变以 及其他癌基因活化等,其中BCR—ABL激酶区点突变 是CML患者发生伊马替尼耐药的主要原因,50%以 上耐药患者存在BCR.ABL激酶区点突变 。本研 究选取伊马替尼临床治疗效果欠佳(如血液学复发、 细胞遗传学复发、出现附加染色体以及丧失分子生物 学反应)的CML患者为研究对象,应用巢式反转录 聚合酶链式反应(reverse transcription—polymerase chain reaction,RT—PCR)扩增BCR—ABL激酶区并测序 以确定BCR.ABL激酶区点突变在伊马替尼治疗患者 中的发生情况并分析其临床意义。 1资料与方法 1.1一般资料选取2013年6月至2016年1O月 在郑州大学附属洛阳中心医院血液科门诊和住院服 用伊马替尼(江苏豪森药业股份有限公司,国药准 字H20133200)治疗的30例CML患者共37份骨髓 标本为研究对象。伊马替尼治疗开始时该30例患 者中13例处于加速/急变期(accelerated—phase/ blast—phase,AP/BP),17例处于慢性期(chronic— phase,CP)(其中3例为慢性后期)。伊马替尼临床 治疗效果欠佳时重新评估患者的疾病分期,并行 BCR.ABL激酶区点突变的检测。临床诊断均参照 《血液病诊断及疗效标准》[6 3。CP指外周血或骨髓 中原始细胞<10%;未达到诊断AP/BP的标准。慢 性后期指伊马替尼治疗前病史>12个月,未行TKI 治疗,但仍处于CP。无变化指疾病未发生进展仍处 于CP。AP指符合下列任何1项:外周血或骨髓中 原始细胞在10%~19%;外周血中嗜碱细胞≥ 20%;与治疗无关的持续血小板(platelet,PLT)减少 (PLT<100×10 L )或治疗无效的持续增高 (PLT>1 000×10 L );细胞遗传学有克隆演变; 治疗无效的持续白细胞(white blood cell,WBC)计 数增加(WBC>10 x 10 L )和脾脏持续或进行性 增大且治疗无效。BP指外周血或骨髓有核细胞中 原始细胞I>20%;骨髓活检提示原始细胞聚集;髓外 原始细胞浸润。转入AP/BP指血液学失效发生疾 病进展由CP转入AP/BP。30例患者中男20例,女 10例,年龄22~79岁,中位年龄46岁。伊马替尼 治疗中位随访时间19个月(0.5~66.0个月)。伊 马替尼用药原则为:AP/BP患者600 mg・d 或 800 mg・d~,CP患者400 mg・d~,根据患者病情 及血常规检查结果再调整药量。 1.2 cDNA制备根据白细胞计数采集相应的标 本量,以保证足量的有核细胞数,使用乙二胺四乙酸 二钠抗凝标本。采用裂解红细胞的方法获得有核细 2017年第34卷 胞,使用TRIzol试剂(美国Invitrogen公司)提取总 RNA。使用反转录试剂盒(日本TaKaRa公司)进行 RNA的反转录获得cDNA样本。 1.3 BCR-ABL激酶区扩增采用巢式RT—PCR扩 增BCR—ABL激酶区。第1轮扩增所用引物:P210 型BCR—ABL:SMBFl/SMAR(SMBF1 5 一TGAC— CAACTCCTGTGTGAAACTC一3 .SMAR 5 -TCCACT— TCGTCTGAGATACTGGATT.3 );P190型BCR-ABL: SMBF2/SMAR f SMBF2 5 一ACCGCATGTTCCGGGA- CAAAAG一3 .SMAR 5 一TCCACTTCGTCTGAGATACT— GGATT一3 )。反应条件为95℃5 min;95 cI=40 s, 61℃1 min,72℃2 min,30个循环;72℃7 min。 PCR产物大小:P21O型(b2a2/b3a2):1 504/ 1 579 bp;P190型(ela2):1 641 bp。第2轮扩增所 用引物均为SMAF/SMAR(SMAF 5 .CGCAACAAGC— CCACTGTCT_3 .SMAR 5 -TCCACTTCGTCTGAGAT— ACTGGATF.3 ),反应条件为95 clC 5 min;95℃ 40 S,62℃1 min,72 oC 1.5 min,30个循环;72 oC 7 rain,PCR产物为863 bp,相应于BCR—ABL蛋白的 第220~506个氨基酸。 1.4测序及结果分析PCR产物采用切胶纯化法 去除非特异条带,采用上下游引物分别进行双向测 序。测序结果应用GeneBank(https://blast.ncbi. nlm.nih.gov/Blast.cgi)进行序列同源性比较,确定 突变点,判断相应氨基酸。 1.5统计学处理应用SPSS 16.0软件进行统计 学分析,AP/BP和CP患者中BCR—ABL激酶区点突 变比例比较采用非参数 检验;AP/BP和cP患者 BCR—ABL激酶区点突变发生时问比较采用Kaplan— Meier法分析;P<0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 BCR.ABL激酶区点突变检出率30例患者 点突变率为33.3%(10/30)。伊马替尼治疗时为 AP/BP及CP患者的突变检出率分别为38.5%(5/ 13)及29.4%(5/17),2组患者突变检出率比较差 异无统计学意义( =1.258,P>0.05)。伊马替尼 治疗时为CP后期的3例患者的突变检出率为 67.7%(2/3)。10例点突变患者中7例患者检出点 突变时处于AP/BP,3例患者检出点突变时仍处于 CP。该3例患者中,1例患者为伊马替尼持续治疗 27个月,持续主要分子生物学反应(major molecular response,MMR)16个月,7个月前被检出BCR—ABL 转录本水平升高(BCR—ABI/ABL:0.531%)、F317L 点突变,给予该患者二代TKI治疗,随访7个月患者 病情稳定;1例为CP后期患者,伊马替尼治疗27个 月,持续遗传学完全缓解(complete cytogenetic re— sponse。CCyR)21个月,12个月前检出染色体核型: 第6期 王慧睿,等:伊马替尼治疗后慢性粒细胞白血病患者BCR.ABL酪氨酸激酶区突变特征分析 。491・ 46,XX,BCR.ABL转录本水平为BCR-ABL/ABL: 23.72%、H396R突变,予二代TKI治疗,随访12个 出I315I突变的2例患者,1例在伊马替尼治疗前 已进展至AP/BP,伊马替尼治疗无效,疾病进展迅 速,患者死亡;1例为CP患者,经伊马替尼间断治疗 20个月后检出T315I突变,拒绝造血干细胞移植换 月患者病情稳定;1例患者间断服用伊马替尼治疗 10个月后BCR.ABL转录本水平升高(BCR—ABk/ ABL:36.15%),染色体核型:46,XX,t(9;22)(q34; ql1),未检出点突变;间断服用伊马替尼治疗20个 月后BCR.ABL转录本水平升高至BCR—ABL/ABL: 81.06%,检出T315I突变,服用二代TKI治疗,随访 6个月患者病情稳定未进展至AP/BP。 2.2 BCR-ABL激酶区点突变情况及不同疾病分 期患者点突变类型分布情况结果见表1和表2。 5例AP/BP患者首次检出点突变的中位时间为6个 月(2~15个月),5例CP患者首次检出点突变的中 位时间为22个月(20~27个月)。AP/BP患者最早 检出点突变的时间(2个月)显著早于CP患者最早 检出点突变的时间(20个月)。AP/BP患者首次检 用二代TKI治疗,目前尚未进展至AP/BP。1例 E255K突变的患者在伊马替尼治疗前已进展至AP, 伊马替尼治疗6个月未获得血液学缓解,被检出 E255K突变,换用二代TKI治疗2个月后未获得血 液学缓解,病情进展迅速,患者死亡。本研究中 F317L的突变检出率最高,共检出3次,2例处于 BP,1例处于CP,换用二代TKI治疗后,均表现为有 效。Y253H和M244V突变发生于同一患者,该患 者为CP后期,服用伊马替尼治疗20个月后进展至 BP,伴Ph阳性克隆性异常(+8,+17),换用二代 TKI治疗效果差,患者死亡。F359V突变患者伊马 替尼治疗时已进展至AP,伊马替尼治疗12个月未 出点突变的中位时间早于CP患者,差异有统计学 意义( =9.103,P<0.05)。10例检出BCR-ABL 蛋白激酶点突变的患者中,共检出9种点突变共12 次。具有1315I、E255K、F317L、Y253H、F359V突变 的患者,临床上均表现为典型的伊马替尼耐药。检 表1检出BCR-ABL激酶区点突变患者的基本情况 达到血液学缓解和任何细胞遗传学反应,检出 F359V突变后换用二代TKI治疗有效,目前患者处 于CP病情稳定。仅有1例患者突变在A环 (H396R),未发生疾病进展,换用二代TKI治疗 有效。 Tab.1 Baseline of patients wiUl BCR-ABL kinase domain mutations 疾病分期 AP/BP n— 夏 ——— 妻 —— — —_ —— —— 碧 ——— 转入AP/BP期 CP后期 无变化(CP) 3讨论 伊马替尼靶向作用于BCR.ABL,从根本上改变 了CML的治疗流程和结果,但是耐药性的产生给伊 马替尼的治疗带来了困难 。目前认为,BCR. ABL酪氨酸激酶区突变是CML患者对伊马替尼耐 患者激酶区突变率为34.2%,本研究的突变检出率 与朱平等 的报道相似。QIN等 对127例伊马替 尼耐药CML患者BCR—ABL激酶区点突变进行检 测,突变检出率为58%;KIM等 对137例韩国伊 马替尼耐药CML患者BCR—ABL激酶区点突变进行 检测,突变检出率为63%;GIMEMA工作组对Ph CML/急性淋巴细胞白血病(acute lymphocytic leuke. mia,ALL)患者突变检出率为43%l10];本研究检测 到的突变率低于以上几个研究,可能与本研究标本 量较少,追踪随访时间短有关。 药的主要原因,其发生机制目前尚未阐明。作者使 用ABL基因直接测序法对30例伊马替尼治疗时处 于AP/BP及CP、伊马替尼临床治疗效果欠佳、在治 疗不同时间的37份标本进行检测,突变率为 33.3%(10/30)。朱平等 报道伊马替尼耐药CML 多项研究表明,处于疾病进展期的伊马替尼耐 ・492・ 新乡医学院学报 药CML患者的突变发生率较高。KIM等 研究发 现,CP、AP和BP CML患者的突变发生率依次为 36%、67%和83%;SOVERINI等¨ 研究表明,CP. CML患者的突变发生率为27%,而BP/Ph ALL患 者的突变发生率为79%。本研究中AP/BP-CML患 者的突变率(38.5%)略高于CP—CML患者的突变 率(29.4%),但二者比较差异无统计学意义。本研 究结果与QIN等 的结果相似,可能由于都使用直 接测序法检测点突变位,而KIM等 和SOVERINI 等_1 使用了更敏感的高效液相色谱联合测序法检 测点突变有关。除此之外,患者种族的差异也可能 是导致研究结果不一致的原因。 目前发现的BCR—ABL激酶区点突变大致可分 为4种类型:P环突变、伊马替尼结合位点突变 (T315/F317)、催化结构域内突变和活化环(A— loop)突变¨ 。本研究检出的突变以F317L发生率 最高,其次为T315I、E255K、Y253H、M244V、 H396R、D276G、F359V、E279K,主要位于伊马替尼 结合位点以及P环。多项研究表明,CML突变以 T315I及位于P环多见 。值得注意的是,本次研 究中F317L检出率最高,T3151次之,可能是由于标 本数量有限所致,需要进一步研究。多项研究表明, P环突变和T3151突变患者具有更差的无进展生存 和总生存 。 。本研究检测到的发生P环突变的2 例患者,疾病进展迅速,较快死亡,与文献报道相 似¨ 。2例具有T315I突变的患者,1例为BP患 者,伊马替尼治疗无效死亡;1例为CP患者,不规律 服用伊马替尼20个月后检出T315I突变,未行造血 干细胞移植换用二代TKI治疗,目前随访6个月尚 未进展至AP/BP。F317L、H396R、F395V突变为伊 马替尼中度耐药,作者对发生该突变的患者换用二 代TKI有效。报道E279K、D276G对伊马替尼耐药 的研究较少 13-141,但是E279K突变为患者从cP进 展至BP时检出,换用二代TKI治疗6个月后患者 BCR—ABL转录本水平为BCR—ABL/ABL:0.001%, E279K突变检测不到;D276G和F317L突变共同发 生于BP患者,该患者伊马替尼治疗无效换用二代 TKI,目前随访中。此外,在本研究中l5例发生疾病 进展患者中有8例患者未检出点突变,l6例未发生 疾病进展的患者中有3例检出点突变,提示BCR— ABL激酶区突变是伊马替尼耐药的主要原因,但是 CML对伊马替尼耐药还存在其他因素。 本研究中1/3患者可检出BCR—ABL激酶区突 变,突变位点广泛,性质多样,部分为多位点突变同 时存在。不同患者第1次检出点突变与最终疾病进 展之间的间隔时问有较大差异,部分患者点突变检 出早于临床进展。因此,临床上除了定期对患者进 行必须的血液学、细胞遗传学检查以及分子生物学 2017年第34卷 定量BCR—ABL转录本水平外,早期监测CML患者 尤其是处于AP/BP患者的BCR.ABL激酶区基因突 变,对于指导患者临床用药具有重要价值。 参考文献: [1] ROWLEY J D.Letter:a new consistent chromosomal abnormality in chronic myelogenous leukaemia identiifed by quinaerine fluores— eenee and Giemsa staining[J].Nature,1973,243(5405):290— 293. 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