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儿童肿瘤特异性基因变异诊断

时间:2022-03-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:②通过多个基因的检查,评价在标准治疗下肿瘤的预后和复发。肿瘤性的淋巴细胞增生是单个淋巴细胞发生突变后的单克隆扩增。但多克隆性和单克隆性仍然通常被用于诊断淋巴系统疾病。当抗原受体基因发生体细胞重组后则产生不同的条带分布类型。生发中心的B细胞淋巴瘤通常有广泛的IGH基因体细胞高突变,这常常影响引物的特异性结合。PCR检测淋巴细胞克隆性还能发现淋巴细胞的系列交叉:TCR基因重排可以在B细胞肿瘤中发现。

近几十年来,由于我们对肿瘤遗传学的认识和核酸操作技术的提高,越来越多的诊断试验被用于临床实践。结果,疾病的分类越来越精细。分子诊断的发展主要在以下4个领域:①发现越来越多的疾病与基因的变异有关。②通过多个基因的检查,评价在标准治疗下肿瘤的预后和复发。③常规应用高度敏感和可重复的分子生物学技术检测治疗后的微小残留病(MRD)。④从遗传学和表观遗传学等方面更加全面地了解肿瘤的发病学。本节将重点介绍临床常用的分子诊断。

一、常用的分子诊断靶标

(一)淋巴细胞抗原受体基因的重排

抗原受体由V、D、J和C区组成。基因的D区编码免疫球蛋白的重链或TCR的β链。抗原受体的各区均由多个具有序列多态性的外显子组成。这些外显子通过基因重组切除间隔序列后相互连接成由功能的V(D)JC编码序列。除了这一重组过程,抗原受体通过以下两种方式进一步增加序列的可变性:①连接部位不完全精确的剪接;②末端脱氧核糖核苷转移酶(TdT)在连接部位随机添加核苷酸。所以每一个未接触抗原的T细胞、B细胞表面都具有唯一的抗原受体。一旦淋巴细胞接触到有足够亲和力的抗原表位时就会触发细胞的快速扩增成为只对单一表位特异的活化细胞。

此外,淋巴组织反应生发中心的体细胞高突变过程还可以在B细胞的肽链编码序列增加序列修饰。淋巴细胞对不同的外来或自身抗体的识别是通过大量不同的克隆群体实现的,所以反应性淋巴系统的增生是多克隆的。因为在特异抗原被清除或对其产生耐受时这些增殖的细胞会相继死去,所以这种多克隆的增殖存在自限性和可逆性。肿瘤性的淋巴细胞增生是单个淋巴细胞发生突变后的单克隆扩增。所以在总体的淋巴细胞池中只存在一种克隆或者大部分细胞是同一克隆的。这有助于理解淋巴细胞的单克隆性并不一定是肿瘤,也可能是反应性增生。但多克隆性和单克隆性仍然通常被用于诊断淋巴系统疾病。

淋巴细胞的克隆性可以用两种技术来检测,即Southern blot杂交(SBH)和PCR。前者先将淋巴细胞的基因组DNA用限制性内切酶消化并电泳分离后转移到膜上;膜上的DNA片段可以与标记的特异DNA探针杂交显影。未重排的抗原受体基因DNA被限制性内切酶消化后可以呈现特定的“胚系”特征的限制性片段图谱。当抗原受体基因发生体细胞重组后则产生不同的条带分布类型。与SBH检测基因组DNA的大片段改变不同,PCR只扩增重组区域的短片段。由于胚系抗原受体基因中有很大片段的插入片段,在标准的PCR条件下不能扩增到特异的DNA片段。一旦基因重排发生后,基因片段相互靠近,这些区域的DNA片段便可被很容易地扩增出来。尽管,重组后抗原受体基因相互不同,但各不同克隆的抗原受体基因的重组区域两侧总是有相同的不变区可以用于设计PCR引物。常用于B细胞、T细胞克隆性PCR检测的抗原受体基因是免疫球蛋白重链基因(IGH)、轻链κ基因(IGK)及TCRγ(TCRG)基因。SBH和PCR在对血液和淋巴组织进行克隆性检测时可以相互补充。另外,由于每一种技术的复杂性、效率、标本要求和检测灵敏性不同,其应用也各有局限。SHB需要较多的高分子量DNA,每个探针约需要5μg的DNA用于酶解;技术强度和技术要求较高;而且出结果较慢。而PCR正好相反,快速、敏感、DNA的需要量较少,石蜡包埋的标本也可以用于检测,技术相对简单。但也发现并不是所有基因的克隆性重排可以通过不变区引物的PCR反应方法检测。生发中心的B细胞淋巴瘤通常有广泛的IGH基因体细胞高突变,这常常影响引物的特异性结合。此外,在扩增TCRG时还可以遇到由于生理性抗原受体基因重排受限而出现“假克隆性”现象。虽然SBH可以克服这些PCR的缺陷,但最近通过针对多个抗原受体基因位点多组引物来增加实验的包容性,同时通过异聚体和荧光毛细管电泳等增加PCR产物分析的分辨率的改进,PCR技术在检测淋巴细胞克隆性方面已经有了明显改善。PCR检测淋巴细胞克隆性还能发现淋巴细胞的系列交叉:TCR基因重排可以在B细胞肿瘤中发现。这在B-ALL中很常见,50%患者可以有TCR基因重排。所以,单就抗原受体基因重排的克隆性不能确定淋巴系统肿瘤的系列。

(二)染色体的易位,缺失和数目变异

染色体易位累及染色体大片段DNA,其重组可以造成:①融合基因;②通过被拉近的另一个基因的正性调控元件对编码序列的影响导致蛋白的过度表达。染色体大的易位通过常规的细胞遗传学检查就可以发现。但常规细胞遗传学检查需要新鲜组织的培养产生中期细胞的染色体。常用的检查染色体易位的方法有原位荧光杂交(FISH)和PCR。从基因组DNA中用PCR来检测易位的原理和抗原受体基因的重排相似。在重组部位两侧的两个正常基因序列中选择作为引物序列特异地扩增异常的融合片段。这就要求我们认识特异的DNA断裂点一边设计合适的引物。但是,基因组DNA的断裂点不像抗原受体基因重排那样具有高度保守性,可能存在断裂点的位置可以跨度很大,如果设计引物,一对引物的跨度太大不能有效地进行PCR反应。DNA PCR最常用于引起基因过表达的染色体易位的检测,如免疫球蛋白基因的启动子和myc基因的易位重组所致的淋巴瘤。在检测形成融合基因的染色体易位中,可以通过反转录PCR(RT-PCR)很灵敏地加以检测,这在淋巴细胞性白血病和髓细胞白血病中经常使用。

FISH可以在不了解特定的序列变异的情况下检测染色体DNA的大片段重组、其他结构异常和染色体数目异常和其他结构异常。FISH通过大片段(kb~Mb)荧光标记的核酸探针和染色体DNA的特异性互补配对通过荧光显微镜观察特异的探针荧光信号。检测染色体的易位、缺失或倒位常用位点特异的探针。易位的探测通常使用双色荧光探针(D-FISH)或易位分离探针(BAP),后者常用在一个基因位点可以和多种可能的易位伙伴基因发生重组时。有大量探针可被用于染色体数目的异常的检测。FISH是在血液淋巴系统肿瘤诊断时用于检测染色体数目和结构异常的有效方法,标本可以是新鲜的、冻存的,也可以是固定的组织。FISH的最主要缺陷是灵敏度相对较低(1%~5%),不过近年来发展的自动识别系统可以明显提高FISH的敏感性。FISH的另一个缺陷是无法检测Mb以下的DNA变化。在选择两种方法进行大的染色体异常时应该充分考虑它们的优缺点。FISH快速、直观,而且对于大多数重要的变异都已经有许多现成的探针,但相对较贵,每一个靶区域都需要一组特定的探针。PCR技术的优势是灵敏、周期短、操作简单。PCR特别是定量PCR的高度敏感性可以用于患者治疗后的MRD随访。

(三)点突变和小片段变异

发生在癌基因和抑癌基因的点突变和小片段的插入和缺失是许多血液肿瘤发病机制所在。一直以来许多与诊断及预后相关的点突变和段片段变异被陆续发现。许多技术可以用于这些变异的检测。PCR产物的直接测序(Sanger双脱氧核糖核苷终止法或焦磷酸法)可以特异地发现点突变。但Sanger法的敏感性较低,而且肿瘤有异质性影响了它的应用,有时需要通过分子克隆后进行测序检查。等位基因特异PCR(AS-PCR)、单倍体特异引物延伸、扩增阻碍突变系统(ARMS)等技术的应用极大提高了点突变的检出敏感性。PCR后分析技术的发展也为基于PCR的检测技术得到了进一步的改善,如精确确定PCR产物大小的毛细管电泳、高分辨融解曲线分析等。前者可以用于常见片段变异的检测,后者通过高分辨的融解曲线有时可以取代直接测序。其他技术,如基于连接反应的检测技术、等温扩增技术、变性高效色谱技术、微球芯片的流式分析均在一定的领域应用于分子诊断。

(四)微小残留病的定量监测

尽管半定量PCR具有很高的敏感性和特异性,但对于低拷贝分子的定量可靠性相对较低。实时定量PCR(RQ-PCR)却可以同时具有高度可重复性、宽阔的动态范围还可以做到一定程度的自动化,所以逐渐成为常用的分子诊断平台。常用的RQ-PCR方法有ABI公司发明的Taqman探针法和罗氏公司发明的荧光能量共振转移探针法。不管何种检测平台,都持续地测量反应体系的荧光强度,随着靶序列扩增片段的增加,探测到的荧光强度也同时增强。在荧光曲线最初的指数上升段具有高度的可重复性,而且和反应起始的靶序列多少直接相关。RQ-PCR在封闭、自动的体系里快速反应,可以在多孔板中在共同的对照下同时分析多份患者标本。RQ-PCR检测克隆特异性抗原受体基因的重排的敏感性是10-4~10-3,融合基因mRNA的监测灵敏度可达10-6。在有合适对照及合格线性度和动态范围下,RQ-PCR的批内精确度相当高,而且对于特定的监测靶分子批间相关性也很好。RQ-PCR技术主要用于一些血液肿瘤的MRD的监测,如儿童B细胞性ALL、急性早幼粒细胞性白血病、慢性粒细胞性白血病等。在所有这些疾病的治疗中,MRD的监测可以获得至关重要的预后信息指导对患者的治疗。除了检测技术的标准化,检测时间点、检测间隔都会影响MRD的分析。有些肿瘤的单次MRD结果就可获得可能影响治疗计划的重要临床信息,但对于大部分具有慢性进程的肿瘤,多次跟踪监测低水平的肿瘤负荷更有意义。有时在正常人群也可以检测到极低水平的染色体易位,所以患者体内低水平MRD的判断应慎重。但就当前的技术,RQ-PCR尽管敏感,但尚未优化到检测极低水平的靶序列而为具有临床意义的范围内检测特定的靶基因。RQPCR还可以用于在异质性的肿瘤细胞群体中对突变等位基因进行定量,也可以对基因表达谱的数据进行确认。

二、髓细胞性肿瘤的分子诊断

(一)慢性粒细胞性白血病

众所周知,慢性粒细胞性白血病(CML)具Ph染色体即t(9;22)(q34;q11)并导致融合基因BCR-ABL1。此外,BCR-ABL1也可以在20%~25%的成年人ALL和2%~3%的儿童B细胞ALL中出现,两者预后极差。尽管BCR基因的功能仍不明了,它和ABL1的融合可以影响后者的定位并明显上调ABL1的酪氨酸激酶活性,通过信号传导通路影响细胞的增殖、凋亡和细胞黏附。

BCR-ABL1有两种主要的融合方式,主要与BCR的断裂融合位点不同有关。融合蛋白P210由e14(b3)-a2或e13(b2)-a2融合基因表达,见于几乎所有CML病例。而P190由e1-a2融合基因表达,见于大多数Ph阳性ALL。这种融合方式和白血病类型的联系并不完全一致,在成人Ph1ALL中约1/3病例BCR-ABL1是P210,儿童Ph1ALL中这种比例相对少一些。同样也有很少部分CML患者的BCR-ABL1是P190。此外,还有一些少见的融合方式,如e6-a2、e19-a2、e13-a3和e14-a3。自从特异的酪氨酸激酶抑制药(TKI)甲磺酸伊马替尼(格列卫)应用于临床以后,CML的预后有了极大的改观,真正成为一种“慢性”的疾病,这就要求临床医生对患者的长期跟踪和BCR-ABL1的反复检查。对TKI治疗反应的监测方法一直在改进。在诊断时,现在主张用常规细胞遗传学检查和FISH来证实BCR-ABL1的存在。其中,常规细胞遗传学检查可以发现额外的染色体异常,如del(9q)i(17q)和+8,这些异常与治疗的不敏感及发展为加速期和急变期的高度危险性有关。BCR-ABL1转录本的起始水平(通过内参如ABL1的表达来标准化)也在这时获得,同时也可以确定融合基因的融合方式以便此后对表达水平的监测。TKI治疗6~12个月时通过细胞遗传学和FISH检查可以确定CML患者是否达到部分或完全细胞遗传学反应(CCR)。t(9;22)的细胞遗传学根治是使患者最终获得长期无病生存需要达到的一个目标。RQ-PCR检测的BCR-ABL1表达水平下降超过2个数量级的患者往往能获得长期完全细胞遗传学反应。实际上BCR-ABL1表达水平的RQ-PCR监测本身就具有很强的预后预测价值,获得表达水平3个数量级以上的下降(明显分子生物学反应,MMR)往往可以长期无病生存,复发可能极小。不能达到CCR、丧失CCR或MMR往往提示TKI治疗疗效欠佳。这种情况就是TKI耐药,其中可能与多种分子机制有关。约50%的伊马替尼耐药和BCR-ABL1融合基因的ABL1激酶结构域的获得性突变有关。目前已经在伊马替尼治疗的患者中发现许多突变,但80%~90%具有临床TKI耐药的患者中只有不到20种突变。BCR-ABL1表达水平的RQ-PCR也可以预测患者对伊马替尼的耐药,BCR-ABL1表达水平的持续升高(>0.5~1个数量级)强烈提示ABL1的突变。有些突变所致的伊马替尼耐药可以通过增加药物剂量加以克服,但也有一些患者始终对TKI表现高度的耐药。新一代的TKI,如达沙替尼和尼罗替尼可以绕过伊马替尼耐药。更重要的是CML患者的T315IKD突变对当前的所有TKI制剂耐药。所以当CML患者对TKI反应不佳时应该检查BCR-ABL1KD的突变。检测这些突变最常用的方法是BCR-ABL1转录本ABL1区域的RT-PCR及其产物的直接测序。这些突变的检测有助于对患者预后的评价及治疗方案的调整。

(二)非CML骨髓增殖性疾病

骨髓增殖性疾病(MPD)包括CML、真性红细胞增生症(PV)、原发性血小板增多症(ET)和原发性骨髓纤维化(PMF)。最近发现,JAK2突变与非CML的MPD有关。JAK酪氨酸激酶家族与促红细胞生成素、巨核细胞生长因子等配体诱导的细胞因子受体二聚化有关。JAK信号引起STAT蛋白的磷酸化和核转移并调节靶基因的表达。MPD的JAK2突变绝大多数是14外显子的V617F替换性突变影响其自调节作用的假激酶结构域。这个突变导致激酶活性不依赖细胞因子的持续激活和下游信号通路的启动。有报道称95%的PV及1/3~1/2的ET和75%的PMF具有V617F突变。在一些临床状态下(如促红细胞生成素极低的红细胞增生症),JAK2V617F突变的存在是最后确诊PV的依据。一部分PV患者的JAK2V617F突变是双等位基因的突变,这是起始突变染色体9p24的单亲二倍体所致。纯合JAK2V617F突变的MPD其疾病预后较差。少数PV患者没有JAK2V617F突变,但往往在JAK2的12外显子有短片段的缺失或插入或有点突变的存在。对假激酶区更加广泛的研究发现,JAK2的额外突变很少在MPD中出现。JAK2V617F突变可以通过许多标准的分子生物学实验技术来检测,如PCR产物的直接测序、AS-PCR、PCR产物的限制性内切及融解曲线分析等。直接测序、限制性内切和标准融解曲线法检测的灵敏度相对较低。定量PCR方法可以同时了解突变等位基因的负荷,所以更具应用价值。JAK2基因第12外显子的少见突变可以通过PCR及其产物的直接测序或高分辨融解曲线分析(HRM)或更精确的毛细管电泳检出。5%的PMF和1%的ET没有JAK2突变却能发现巨核细胞生长因子受体(MPL)基因的突变。这种突变常发生在MPL的W515位点,也可以导致JAK2信号通路的持续激活。目前MPL基因突变的检测还没有被作为MPD患者的常规检测项目。对于非CML的MPD的分子检测还有一些突出的问题亟待解决。首先,对那些没有JAK2突变的ET和PMF的分子病因学研究将发现新的分子诊断标志。其次,JAK2V617F突变的定量检测可能是MPD的重要预后指标。再次,TKI治疗时JAK2V617F突变定量监测的价值也需要进一步研究。

(三)系统性肥大细胞增生和原发性嗜酸细胞疾病

系统性肥大细胞增生(SM)是一种少见的MPD,50%以上发生在2岁以内的幼儿,表现为非典型性的肿瘤性肥大细胞增生,这些常常和细胞因子的异常调节有关。SM常伴有嗜酸性粒细胞的增生,所以需要和其他伴有嗜酸性粒细胞增生的髓系肿瘤或原发性嗜酸性粒细胞疾病加以鉴别。cKit基因的D816V突变可以见于大多数SM。这种突变导致其酪氨酸激酶活性的持续激活。cKit基因的D816V突变的检测已经成为SM的诊断手段之一。AS-PCR是常用来检测cKit基因的D816V突变的方法。但是需要注意,如果符合其他诊断标准而仅仅没有检测到cKit基因的D816V突变也不能排除SM诊断。重要的是这一突变使得肥大细胞对伊马替尼的治疗不敏感,但激酶抑制药可能有效。高嗜酸细胞综合征和慢性嗜酸性粒细胞白血病目前在WHO分类中划归为具有嗜酸性粒细胞增多和PDGFR-A和PDGFR-B或FGFR-1异常的血液系统肿瘤。PDGFR或FGFR的酪氨酸激酶活性的增加导致嗜酸性粒细胞祖细胞的过度增殖。PDGFR-A最常见的异常是染色体4(q12)的CHIC2基因区域的中间缺失,从而造成FIP1L1和PDGFRA间的融合。这种异常可以通过FISH检测CHIC2信号的缺失或通过RT-PCR检测FIP1L1-PDGFRA融合来发现。PDGFRA的过度表达是原发性高嗜酸性粒细胞症的关键发病机制,在少数病例中还可能造成向AML或T-ALL转变。此外,PDGFRA引起的高嗜酸性粒细胞症常常伴有骨髓内肥大细胞的增生。尽管cKit D816V的SM对imatinib不敏感,但FIP1L1-PDGFRA阳性的高嗜酸性粒细胞症往往对该药相当敏感。

(四)急性髓细胞白血病

越来越多与诊断或预后相关的遗传学异常在AML患者中发现,同时也影响了WHO对AML的分类。广义的来说,AML的遗传学异常可分为染色体易位、正常核型AML和复杂核型AML。染色体易位被研究的最多,复杂核型AML往往预后较差。而核型正常的AML要占50%左右,近年来的研究发现一些小范围的遗传学突变可以影响AML的生物学行为和临床表现。AML是一组非常异质性的疾病,分子生物学诊断应该结合经典的细胞遗传学、分子遗传学、分子诊断及治疗后的分子生物学监测。

1.早幼粒细胞性白血病 APL占所有原发AML 5%~10%,由于其独特的分子生物学基础,自从将维A酸用于其诱导分化治疗后预后发生了戏剧性的改变。APL往往有t(15;17)(q22;q21)并形成融合基因PML/RARa。PML基因是一种肿瘤抑制基因,其基因产物存在于核小体复合物内调节基因的转录和细胞的凋亡。RARa基因编码维A酸受体α,是一种转录因子。融合基因PML/RARa的形成同时影响了PML和RARa的功能,主要表现为粒细胞的发育被阻滞在早幼粒细胞阶段。药理浓度的维A酸可以解除PML/RARa对粒细胞的成熟抑制,诱导肿瘤细胞向成熟粒细胞分化。但也有一些和RARa基因有关的融合基因如t(11;17)所致的PLZF/RARa也可以有类似的细胞学改变。这种非经典的APL常常对维A酸的反应很差或根本没有反应,同时预后也较差。用RT-PCR检测的优点是可以检测3种最主要的融合方式,可以检测少见的显微镜下无法检测复杂易位,更重要的是可以用于治疗后MRD的监测。在巩固治疗用定量PCR检测PML/RARa的转录水平和疾病的复发高度相关,这用FISH是无法做到的。通常定量PCR结果阴性仍需在1年内监测是否转为阳性结果。由于外周血和骨髓标本的检测结果往往有1~2个数量级的差别,因此在缓解后的MRD监测应该用骨髓标本。

2.CBF异常的AML 核心结合因子(CBF)异二聚体是髓系及淋巴系分化相关基因的转录促进子。在一些AML中常有CBF的调节异常。其中,两个最主要的异常是t(8;21)(q22;q22)和inv16(p13;q22),在原发AML中占15%~20%。在t(8;21)中AML1基因编码CBF的α亚基的一个异构体和可能的转录因子ETO相互融形成AML1/ETO融合基因。而在inv16、CBFβ亚基和同一条染色体中的MYH11接近形成融合基因CBFB/MYH11。有CBF异常的AML往往对化疗的反应较好。常规细胞遗传学、FISH及融合基因转录本的检测均可用于检测CBF的异常,用多种方法相互证实似乎并没有多大意义。尽管可以用RQ-PCR方法评价MRD,但在临床实践中并不常用。在有CBF异常的AML患者中同时存在cKit基因的异常(影响其第7和第18外显子时预后较差)。

3.核型正常的AML:FLT3、NPM1及其他基因突变FLT3 在原发性AML的发生率为20%~30%,而在核型正常的AML中发生率更高。FLT3是一种受体酪氨酸激酶与造血干祖细胞的自我更新有关。目前发现有两种FLT3突变与AML有关,即近膜区的串联重复突变(ITD)和第835或第836密码子的激酶结构域(KD)点突变。两种突变都可以造成FLT激酶活性的持续激活。FLT3-ITD阳性的患者往往预后较差,而且有剂量效应,即野生型FLT3和ITD突变的比值也影响着疾病的预后。FLT3-KD突变的临床意义目前尚未明了。由于FLT3-ITD较野生型FLT3的分子量要大,所以以基因组DNA为基础进行PCR扩增FLT基因的第14和第15外显子然后用荧光毛细管电泳等精确测量扩增片段的大小可以确定ITD的存在。而且,通过半定量PCR可以确定突变型和野生型的比例。由于FLT3在AML中,特别是在核型正常的AML中有较高的发生频率,所以也有人将其作为这些患者的MRD检测标记,但需要对每一例患者合成一条特异的荧光标记探针来进行RQ-PCR。而FLT3-KD的点突变可以用多种方法加以检测,如利用限制性内切酶位点的变化方便地区分野生型和突变型。上海儿童医学中心尝试用高分辨融解曲线分析法检测FLT3的ITD和点突变以及后面将要提到的NMP1突变,方法简便可靠。由于FLT3-ITD的AML患者预后很差,所以FLT3的抑制剂也在加紧研制中。届时,FLT3突变检测的意义将更为重要。

NPM1的突变可以见于30%左右的AML患者中,在核型正常的AML患者中NPM1的突变可以高达40%~50%,一般来说在儿童AML中比例相对较低,但最近上海儿童医学中心的研究数据显示,我国儿童的原发新AML患者中NPM1突变也可高达1/3,在核型正常的患者中其检出率将近40%。NPM1是一种核仁蛋白,与核糖体蛋白的转运、P53蛋白的调节有关。NPM1突变总是发生在第12外显子,最常见的是第956位的TCTG重复。这一小片段的插入可以造成密码子阅读框架的改变,导致其表达产物的亚细胞定位异常,功能异常的突变蛋白和野生型NPM1形成二聚体在胞质内积聚,使其不能行使正常功能。NPM1的突变还有其他形式,但这种四碱基插入性突变占所有突变类型的95%以上。因此,用荧光标记的引物进行PCR再用毛细管电泳可以敏感的区分野生型和突变型。RQ-PCR检测NPM1突变也可以用于评价治疗后的MRD。NPM1的突变往往预示AML的预后较好,但一旦同时伴有FLT3-ITD是这种对预后的影响将被完全中和。所以在核型正常的AML中将检测NPM1用于预后评价应该同时检测FLT3-ITD。在2008年版WHO的AML分类中,核型异常的AML中包含了许多新的单基因突变。这些突变基因有CEBP1和WT1。此外一些基因的异常表达也与AML预后有关,如ERG、MN-1、BAALC等。由于与预后相关的基因特征发现得愈来愈多,所以同时检测多种基因变异,全面考察它们的生物学、治疗学、对预后的贡献和相互作用将愈来愈重要。据可操作性而言,开发有足够敏感性且可以同时检测多种变异的定量分析方法更为迫切。

三、淋巴系统恶性肿瘤的分子诊断

(一)成熟B细胞性肿瘤

1.滤泡性淋巴瘤 Bcl-2基因的重排。有85%~90%的滤泡性淋巴瘤(FL)有特征性的遗传学异常,如t(14;18)(q32;q21)。这种染色体易位将Bcl-2基因和IGH基因拉在一起,结果,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达失控。Bcl-2的过表达可以使肿瘤细胞逃避增殖压力,它是预示肿瘤耐药的一种因素。值得注意的是,其他B细胞淋巴瘤过表达Bcl-2并不是由于t(14;18)。通过基于DNA的PCR对Bcl-2的第3外显子和IGHJH外显子区的扩增可以检测70%的Bcl-2/IGH基因融合。但如果断裂点发生在Bcl-2的3′端,常规的PCR就很难检测。所以,DFISH常被用来检测Bcl-2的重排和Bcl-2-IGH融合。D-FISH可以用新鲜或冷冻的活检组织,也可以用石蜡包埋的组织中分离的核仁。尽管t(14;18)/Bcl-2-IGH并不是诊断FL所必需,但是这一检查有助于鉴别不典型性滤泡增生、其他同时具有滤泡样或结节状生长的B细胞淋巴瘤(如边缘区淋巴瘤、套细胞淋巴瘤)。由于少部分FL患者没有t(14;18)和Bcl-2重排,所以PCR或D-FISH结果阴性并不能排除FL。由于PCR仍然可以检测70%病例的Bcl-2重排,所以可以用定量PCR对这一部分患者进行残留病灶的监测。

2.套细胞淋巴瘤 CCND1基因重排。套细胞淋巴瘤(MCL)在儿童中并不多见,但它特征性的t(11;14)(q13;q32)染色体易位仍值得一提。这一易位可以使CCND1基因和IGH基因发生融合。CCND1是编码受严格调控的细胞周期素D1的基因。细胞周期素D1可以和细胞周期素依赖激酶Cdk4或Cdk6相互作用形成全酶复合体促进细胞从G1期进入S期,开始细胞分裂。所以由于IGH的接近导致细胞周期素表达失控被认为是MCL发生的关键因素。11q13的断裂点分布范围很广,在所谓的Bcl-1基因区域内,大部分和CCND1基因距离很远。接近50%的患者断裂点主要发生在易位簇(MTC),它位于CCND1着丝点端约120kb的位置。在MTC和CCND1间可以有断裂点发生,但没有明显的成簇现象。而IGH的断裂却很一致地发生在JH区。由于Bcl-1区域断裂点位置的异质性,应用覆盖较广的探针进行DFISH是检测CCDND1重排的最好方法,可以覆盖95%以上病例。用PCR检测只有不到1/2的阳性率。用针对细胞周期素D1的单抗进行免疫组化也可以特异地诊断MCL,在正常B淋巴细胞和几乎所有B细胞恶性肿瘤(除了毛细胞白血病和骨髓瘤)没有细胞周期素D1。而且免疫组化甚至可以诊断FISH结果阴性的MCL病例。尽管免疫组化检测细胞周期素D1可以使某些病例不必进行分子检测和FISH检测,但CCND1/IGH的分子诊断仍然是有价值的,特别是用新鲜组织和冰冻组织时,如外周血。最近基因表达谱的分析研究发现可以诊断在形态学、免疫表型及转录组上具有MCL特征但没有t(11;14)/CCND1-IGH,甚至没有细胞周期素D1过表达。这种淋巴瘤往往有细胞周期素D2或D3的表达异常。在诊断细胞周期素D1阴性的MCL时应该注意其他B细胞淋巴瘤也可以有细胞周期素D2或D3的过表达,而且至今尚没有形成细胞周期素D1阴性的MCL诊断标准。

3.节外边缘区B细胞淋巴瘤 MALT1、Bcl-10、FOXP1基因重排。对黏膜相关的淋巴组织的节外边缘区B细胞淋巴瘤(MALT淋巴瘤)的分子病理了解愈来愈多,这一领域的分子诊断地位也越来越显著。与MALT淋巴瘤有关的非随机性染色体易位和基因重排有t(11;18)(q21;q21)/API2-MALT1、t(1;14)(p22;q32)/Bcl-10-IGH及t(14;18)(q21;q32)/MALT1-IGH。这些变异的发生频率和分布器官各不相同。t(11;18)引起API2-MALT1基因融合并表达相应的肿瘤蛋白。API2的正常功能是抑制凋亡;而MALT1是一种近缘caspase样蛋白,在NF-κB信号途径有重要作用。MALT1基因也可以因为t(14;18)易位造成的与IGH接近而表达失控。少见的t(1;14)可以使Bcl-10和IGH接近而导致Bcl-10的表达过度。正常情况下,Bcl-10和NFκB信号通路的MALT1相互作用,其作用对正常淋巴细胞的发育作用重大。所有这三种染色体易位都最后通过降解NF-κB抑制因子(i-κB)持续激活NF-κB信号通路。NF-κB是一种多效的转录因子,其靶基因可以影响淋巴细胞的生存、活化和增殖。所以,目前认为NF-κB的表达是这些淋巴瘤发病的关键。进一步的研究还发现MALT淋巴瘤还可以有t(3;14)(p13;q32)易位构成FOXP1-IGH基因融合,导致FOXP1基因的过度表达。正常情况下,FOXP1参与B细胞发育过程中Rag1和Rag2重组酶的调节。确定这些染色体易位可以通过FISH检测。t(11;18)形成的融合基因RAPI2-MALT1也可以通过RT-PCR来扩增。大多数情况下MALT淋巴瘤的诊断并不一定要有分子诊断。但是,发现这些分子异常对支持诊断非常有用,特别是在活检组织很小或者是在需要鉴别滤泡样生长的边缘区淋巴瘤和FL时。尽管边缘区淋巴瘤和FL均可有t(14;18)易位,但MALT1较18q21上的Bcl-2位点更加接近着丝点,特定的基因重排可以很精确地通过FISH加以鉴别。通常胃肠MALT淋巴瘤可能和幽门螺杆菌感染有关,强力的抗生素治疗可以成功治疗肿瘤,但是t(11;18)/API2-MALT1的存在使抗生素治疗很难奏效。对这种分子异常的鉴定有助于选择其他治疗手段。最后,由于NF-κB激活在MALT淋巴瘤发病中的关键作用,它可能成为新的治疗靶点。

4.Burkitt淋巴瘤和其他高恶度B细胞淋巴瘤 C-myc基因重排。Burkitt淋巴瘤是高恶度的B细胞淋巴瘤,它具有特征性的形态学和免疫表型特征而且总是有C-myc的重排但不会有其他复杂的遗传学异常。最常见的是t(8;14)(q24;q32)易位造成的C-myc和IGH的相互接近。其他少见的易位发生在s2p12和22q11,涉及免疫球蛋白的轻链基因位点(IGK或IGL)。C-myc是细胞受到有丝分裂信号刺激后的早期反应转录因子。它可以让细胞进入细胞周期、开始DNA复制。c-myc和免疫球蛋白基因上的断裂点位置变异很大而且分布范围很广。EB病毒感染相关的Burkitt淋巴瘤中C-myc的断裂点发生在该基因上游很远的位置,并和IGH的JH区发生易位。散发性Burkitt淋巴瘤的C-myc断裂点常在其附近或在基因的5′端,并和IGH的Sm区发生易位。尽管这些在分子上的差异并没什么临床意义,但断裂点的异质性使得我们不能用DNA PCR来检测C-myc的易位。用易位分离探针(BAP)的FISH可以用于C-myc基因的重排。如果易位发生在IGH,那么还可以用D-FISH来检测。如果临床或病理学检查高度怀疑Butkitt淋巴瘤,那么就有必要进行FISH检查是否存在C-myc的重排。由于部分高侵袭性B细胞淋巴瘤形态学上和免疫表型上和Butkitt淋巴瘤有部分相似,而且他们也同样有C-myc的易位发生,所以有必要同时检查Bcl-2和Bcl-6的基因重排。如果只有C-myc重排则为真正的Butkitt淋巴瘤,否则为其他高恶度B细胞淋巴瘤。

5.弥漫大B细胞淋巴瘤 诊断弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)很少需要分子生物学技术的支持,但在这一组形态学和免疫表型都相当一致的淋巴瘤中却有明显不同的预后和生物学行为。20%~30%的DLBCL有t(14;18)累及Bcl-2,其中一部分是从FL转变过来。30%~40%的DLBCL有累及染色体3q27的Bcl-6基因重排。Bcl-6的易位可以累及免疫球蛋白基因也可能其他基因,但最终结果是Bcl-6基因的表达失控。更多的DLBC(也有一些FL)不管是否有Bcl-6的易位发生,常有该基因5′非编码区的体细胞突变。这些突变可以造成Bcl-6的表达调控异常。Bcl-6是一种锌指蛋白转录因子,正常情况下只在生发中心的B细胞中表达,一旦B细胞离开生发中心其表达便很快下调。遗传学的或者是表观遗传学的异常导致的Bcl-6的过度表达目前被认为是生发中心相关的B细胞淋巴瘤的重要发生机制,它可以使淋巴细胞长期处于生发中心样的环境中,维持其持续的增殖以至于发生额外的基因突变。易位所致的Bcl-6基因的重排可以通过BAP-FISH来检测。少部分大B细胞淋巴瘤(5%~10%)和C-myc基因的易位有关,这部分患者的预后较差。少部分高侵袭的高等级B细胞淋巴瘤常有原始细胞样的核仁但又不完全符合Burkitt淋巴瘤的形态学和免疫学标准,他们以C-myc易位为特征同时可能伴有Bcl-2或Bcl-6的重排。用合适的FISH检查对评价患者的预后有较高的临床价值。另外,还有非常少见的大B细胞淋巴瘤免疫表型上表现为IgA阳性的原始浆细胞或原始免疫细胞,常常有t(2;17)所致的ALK基因和CLTC基因的重排。CLTC-ALK融合蛋白的形成导致ALK的定位异常。针对ALK基因的BAP-FISH对这类淋巴瘤的诊断很有帮助。当然对这一类患者的组织学和免疫病理学的检查已经可以满足常规诊断。通过基因表达谱的分析可以将DLBCL进一步分为生发中心(GC)和激活B细胞(ABC)两种类型。其中GC型的DLBCL的预后较好而ABC型的临床结局较差,但在将芯片数据用于临床时却遇到许多障碍。尤其在CD20单抗用于治疗淋巴瘤后,这两种类型的分类意义有待进一步阐明。

(二)成熟T细胞肿瘤

间变性大T细胞淋巴瘤(ALCL)是在形态学上有显著特点的外周T细胞淋巴瘤。大部分有ALK基因的过度表达。ALK定位于2p23,正常情况下不在淋巴细胞中表达。但是,由于基因组上的异常重排可以使其表达持续激活。最常见的基因组异常是和NPM1基因形成融合基因[t(2;5)(p23;q35)]。此外,还可以有t(1;2)(q25;p23)所致的TPM3-ALK;t(2;3)(p23;q35)所致的TFG-ALK;inv(2)(p23q35)所致的ATIC-ALK。ALK不同的融合伙伴直接影响融合蛋白的亚细胞定位,如NPM1-ALK定位于细胞核和胞质内;TPM3-ALK则定位于胞质中。这种定位不同可以通过免疫组化加以区别。有ALK重排的ALCL相对于ALK阴性的ALCL及其他外周T细胞淋巴瘤的预后要好得多。ALK常通过BAP-FISH来检测,虽然这种方法不能确定每一例患者的确切染色体易位,但是进一步明确这些基因异常似乎并没有更大的临床意义。NPM1-ALK还可以通过RT-PCR来检测,而且这种方法可以用于骨髓中MRD的检测。

(三)前体淋巴细胞肿瘤

急性B淋巴细胞白血病是儿童最常见恶性肿瘤。50%左右的患者有细胞遗传学或分子遗传学的异常:25%患者的白血病细胞为高二倍体(染色体>52),这些患者的长期预后较好;另有不到5%患者的白血病细胞为亚二倍体(染色体<45),他们的预后较差。这些异二倍体可以通过常规的核型分析或DNA含量的流式细胞分析进行诊断。另外,还有约30%的BALL患者有染色体的易位:t(9;22)(Ph1)可致融合基因BCR-ABL1;t(1;19)可致融合基因E2A-PBX1;t(12;21)可致融合基因TEL-AML1;以及MLL基因相关的一些易位。BCRABL1约可见于3%的儿童B-ALL,其预后很差。儿童ALL中大部分BCR-ABL1基因(80%)的融合方式是e1-a2,其表达的融合蛋白分子量约为190kDa,称为p190;但也有少部分的融合方式为e13-a2或e14-a2,表达p210。

有3%~5%的儿童B-ALL有累及11q23和MLL基因的染色体易位。这种易位常见于<1岁的婴儿,预后很差。累及MLL基因的常见融合基因有t(4;11)所致的MLL-AF4和t(11;19)所致的MLL-ENL。

t(12;21)很少被经典的细胞遗传学方法发现,但通过RT-PCR等分子技术可以发现20%的儿童B-ALL有TEL-AML1融合基因。具有TEL-AML1的B-ALL预后较好,但部分患者也可远期复发。在许多TEL-AML1阳性的细胞中往往有另一个TEL等位基因的缺失。融合基因E2A-PBX1在儿童B-ALL中的发生率约为3%,其预后相对较差,但在加强化疗后预后明显好转。

这些主要的染色体易位可以通过标准的FISH技术进行检测。由于所有这些融合基因都可以表达为相应的mRNA和融合蛋白。这些独特的融合基因转录本都可以通过RT-PCR技术敏感、特异地检测出来。但在设计RT-PCR时必须考虑到断裂点的变异和相关基因的选择性剪接。对于MLL基因重排,常见的MLL-AF4也可以同RT-PCR来检测,但有MLL常和许多其他基因融合,所以BAP-FISH可以发现更多的MLL重排。

最近,通过基因组芯片发现大部分儿童B-ALL中可以发现累及正常B细胞发育相关基因的突变。在这些突变中IKZF-1基因的变异可以明显影响疾病的预后,其意义和BCRABL1相似。

四、儿童软组织肿瘤

儿童软组织肿瘤总体上分为两类,即横纹肌肉瘤和非横纹肌肉瘤[包括尤因肉瘤(Ewing’s肉瘤)、外周原始神经外胚层瘤(PNET)和其他肉瘤]。横纹肌肉瘤主要通过化学药物治疗和外科切除进行治疗。对于肿瘤复发可采用放射治疗。对非横纹肌肉瘤而言,外科手术是最主要的治疗手段,但放疗和化疗对于提高疾病的治愈率非常重要。

(一)横纹肌肉瘤

横纹肌肉瘤是一种最常见的儿童软组织肿瘤,占所有发病率的50%。根据其组织学特征、临床表现和预后,可以分为很多亚型。主要的形态学亚型包括腺泡状(20%)和胚胎性(65%)两种。其治疗预后差异很大,胚胎性横纹肌肉瘤长期疗效可达90%,而腺泡状肉瘤只有25%。随着分子遗传学的发展,对于其亚型的诊断和肿瘤生物学特征有了更为深入的了解。

1.腺泡状横纹肌肉瘤 其特征性的染色体易位是t(2;13)(q35;q14),见于约75%的病例。这种染色体易位是位于2号染色体的PAX3基因和来自13号染色体的FKHR基因发生融合,融合蛋白的5′端是PAX3基因,其3′端是FKHR基因。这两个部位均编码DNA结合结构域。相对少见的染色体易位是t(1;13)(p36;q14),见于约10%的病例。这种染色体易位是1号染色体的PAX7基因和位于13号染色体的FKHR基因发生融合。近来,Barr等报道了一些无特征性PAX3/FKHR或者PAX7/FKHR融合基因的腺泡状横纹肌肉瘤病例,这些病例包括其他一些少见的融合方式,少数病例未找到相应的融合基因。PAX3和PAX7基因属于PAX基因家族,编码对胚胎发育起重要作用的转录因子。这些基因均编码DNA结合结构域,被称为配对盒和同源盒结构域。这些基因在发育中的肌组织中表达,所以可以解释这些基因在横纹肌肉瘤中出现异常的原因。FKHR基因编码另外一类转录因子,也在发育中的胚胎中表达。PAX3/FKHR和PAX7/FKHR融合蛋白的PAX3和PAX7部分保留DNA能力;融合蛋白的FKHR部分保留了其DNA激活功能。这样,PAX3或者PAX7在FKHR的作用下被大量表达,影响细胞对生长、凋亡、分化及成肌前体细胞的运动特征。PAX3-FKHR和PAX7-FKHR同样可以用RT-PCR或FISH进行检测,而且应用RT-PCR可以在骨髓细胞学阴性腺泡状肉瘤患儿中检测出阳性的融合基因,可作为MRD的检测指导分期和临床治疗。镜检结果是的,但RT-PCR结果却是阳性的。

2.胚胎性横纹肌肉瘤 在胚胎性横纹肌肉瘤中没有发现肿瘤特异性的遗传学改变,但是也发现了一些非典型的细胞遗传学异常,如+2、+7、+8、+11和+12等。近来,Bridge等通过比较基因组杂交技术报道了一些染色体方面的异常:+2见于50%病例,+7见于42%病例,+8见于67%病例,+11见于42%病例,+12见于58%病例,+20见于33%病例以及13q21。染色体部分或者全部丢失,如del(1p35-36.3)见于42%的病例,del(6)见于33%的病例,del(9q22)见于33%的病例,del(14q21-32)见25%的病例,del(17)见25%的病例。11p15杂合性丢失导致IGF2的过表达在一些病例中被发现。染色体片段转移研究表明在11p15区域存在一种位置的肿瘤抑制基因。Bridge等通过比较基因组杂交研究表明,>23%的胚胎性横纹肌肉瘤细胞具有间变特征,相对于15q25-26处胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)的位点附近存在对于胚胎性横纹肌肉瘤的生长和进展起着关键的作用。另外,突变性P53对于横纹肌肉瘤的形成也起着一定的作用,横纹肌肉瘤是Li-Fraumeni综合征中最常见的一种肉瘤类型,大多数此种患者的p53为突变型。

图4-9 EWS基因参与的融合蛋白及其和病理改变的相关性

引自Journal of Molecular Diagnostics,Vol.5,No.3,August 2003

(二)非横纹肌肉瘤性软组织肉瘤

1.尤因肉瘤和外周原始神经外胚层瘤 这两种肿瘤具有相似的组织病理学特点和遗传学异常因此被同时归为尤因肉瘤家族。它们均具有涉及22q12的染色体易位。在约85%的患者中,另外一条受累的染色体是11q24。两者易位形成的融合基因导致了融合蛋白EWS-FLI-1的产生。虽然其功能尚不完全明确,但在作为诊断工具EWS-FLI-1融合基因具有较高临床应用价值。但它是否影响疾病预后目前尚没有定论。除了和FLI-1发生融合,尤因肉瘤家族中EWS基因还可以和ETS基因家族的ERG、ETV1、E1AF融合。它们可以用RT-PCR或FISH进行检测,而且应用RT-PCR可以用于MRD的检测。

2.促纤维增生性小圆细胞肿瘤(DSRCT) 促纤维增生性小圆细胞肿瘤是一种可以广泛腹膜受累的多型性肿瘤,主要见于男性患者,具有独特的组织学表现。DSRCT中,22号染色体的EWS基因与11号染色体的WT1基因(Wilms瘤抑制基因)发生融合,融合蛋白的5′端为EWS基因,3′端为WT1基因。和尤因肉瘤一样,EWS基因7号外显子以前的部分发生融合。WT1基因在间皮中表达,从而使得DSRCT具有间皮受累和多型性的特征。

除了上述肿瘤外,在透明细胞肉瘤、骨外黏液状软骨肉瘤和黏液性脂肪肉瘤中也发现了EWS基因参与的融合蛋白。而且,不同的融合方式和病理变化有着一定的相关性(图4-9)。

3.滑膜肉瘤 t(X;18)(p11;q11)见于超过95%的滑膜肉瘤病例,是该肿瘤特征性的染色体易位。在绝大多数病例中,此种染色体易位导致18号染色体上的SYT基因与X染色体上的SSX1或SSX2基因发生融合。大多数具有SYT/SSX1融合基因的滑膜肉瘤只表现为双相(系膜和上皮)形态学特征,而具有SYT/SSX2融合基因的大多数滑膜肉瘤表现为单相型(只有系膜)形态学特征。近来,研究者又发现了一种新的融合基因-SYT/SSX4。

较常见儿童软组织肿瘤的遗传学特征和分子诊断见表4-8。

表4-8 儿童软组织肿瘤的遗传学特征和分子诊断

(续 表)

引自Journal of Molecular Diagnostics,Vol.5,No.3,August 2003

五、脑 肿 瘤

近年来,虽然脑肿瘤的发病率不及白血病的1/2,却是致死率最高的肿瘤。尽管WHO的组织病理学分型对选择适当方案和合适强度有很高的价值,但这种诊断常常会遇到困难。分子诊断可能有助于指导更加确切地诊断和治疗。

(一)毛细胞型星形细胞瘤(PA)、毛状黏液样星形细胞瘤和弥漫性星形细胞瘤

毛细胞型星形细胞瘤是儿童最常见的脑肿瘤,约占所有儿童肿瘤的1/5。这种肿瘤的预后较好,很少发生浸润,10年生存率可达96%。毛状黏液样星形细胞瘤的却常常发生复发,预后较差,WHO分为2级。弥漫性星形细胞瘤的发生率仅为毛细胞型星形细胞瘤的1/7~1/6。它可以很快进展为高级别的星形细胞瘤,其生物学行为和毛细胞型星形细胞瘤截然不同。

近年来,儿童低级别星形细胞瘤中发现的遗传学异常很少。一些在成人间变性星形细胞瘤和(或)胶质瘤中发现的一些细胞遗传学异常在儿童分生率很低。但通过比较基因组杂交(CGH)和基于芯片技术的CGH,发现50%以上的低级别星形细胞瘤可以有7q34的串联重复。这种细胞遗传学上的异常可以导致原癌基因BRAF和一个位置基因KIAA1549的融合。

(二)高级别星形细胞瘤

间变性星形细胞瘤生长迅速并常发生浸润,WHO分为3级。其发生率和弥漫性星形细胞瘤相似。由于其发生率低,所以常和胶质母细胞瘤合称为高级别胶质瘤。在间变性星形细胞瘤中通过CGH发现1q的扩增和和其预后有关。此外,还发现5q的扩增和6q、9q、12q和22q的缺失。而成年人中常见的PTEN突变却在儿童很少见。

胶质母细胞瘤中,儿童患者的遗传学异常也和成年人截然不同。TP53的突变在成年人多见于继发性的胶质母细胞瘤,但在儿童则多见于原发性患者。EGFR的基因扩增在成年人中很常见,但在儿童仅见于<10%的患者。但是,免疫组化却同样可以在80%患儿中发现EGFR的表达增加。成年人中常见的PTEN突变却在儿童很少见,但PTEN突变同样预示着预后不良。尽管80%的患儿可以有10q23的LOH,但是只有8%的患者可以有纯和缺失。进一步的研究发现,FISH检测到的10q23缺失预示预后不良。通过CGH研究发现+1q、+3q、+16p、-8q和-17p在儿童中的发生率较成年人高。

(三)室管膜瘤

室管膜瘤的发病高峰在6岁,它占儿童肿瘤的10%,3岁以下肿瘤的30%。约2/3的患者有遗传学的异常,包括整条或部分染色体的缺失或增加:染色体增加的有1q、2q、7p、8、9、12p、13q21、18和19;染色体缺失的有3、5q、6q、7q、9p、9q、16q24、17p13.3、19p13.3、22q和X。1q的增加往往和预后不良有关,而6q25.3缺失往往和渐变性室管膜瘤的良好预后相关。

(四)脉络丛肿瘤

脉络丛肿瘤的发病率很低,只占儿童肿瘤的1%~2%。脉络丛肿瘤常常有无功能p53的异常表达。而且经常可以发现TP53的生殖系突变,所以这类患者应该进行Li-Fraumeni综合征的分子诊断试验。

(五)髓母细胞瘤

髓母细胞瘤占0—14岁儿童脑肿瘤的1/5~1/4。通过不同的细胞遗传学技术发现在30%~40%的病例中有等臂染色体17q。通过全基因组的DNA拷贝数研究发现髓母细胞瘤通常有染色体4、7、8、18的增加和染色体1、2、8、9、10、11、16的缺失。约5%的病例有MYCN或MYC原癌基因的扩增。和髓母细胞瘤发病有关的分子信号通路有Hedgehog、Wnt和Notch通路。在20%的病例中可有Wnt信号通路的β-catenin核内表达增加,而且这种表现可以视为预后良好的分子标记。有人发现这种β-catenin核内表达增加和6号染色体单体有关。也有人通过基因表达谱研究发现一些可以预测预后的分子靶标。学者Pfister结合array-CGH和FISH对髓母细胞瘤进行分子分型:①有MYCN或MYC原癌基因扩增;②有6q增加但没有MYCN或MYC扩增;③有17q增加但没有MYCN或MYC扩增;④染色体6q和17q的平衡异常;⑤6q缺失。结果5年预测总生存率分别为13%、16%、56%、90%和100%。这种分子分型方法较临床分型更能预测预后(图4-10)。

图4-10 分子分型对预后的预测

引自Journal of Child Neurology,2009,24(11):1375-1386

(徐 翀 沈树红)

参考文献

[1]A Thomas Look,Peter D Aplan,Carol J Thiele,et al.in:Philipa A Pizzo,David G,Poplack.Principle and Practice of Pediatric Oncology.5th edition.Philadelphia Lippincott Williams &Wilkins Publication,2006:38-140

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