作者:于力
解放軍總醫(yī)院全軍血液病中心主任
來源:檢驗(yàn)視界網(wǎng)
白血病是一類什么樣的疾病
白血病是一種造血系統(tǒng)的惡性腫瘤,俗稱“血癌”,是最常見的惡性腫瘤之一。其特點(diǎn)是某一類型的白血病細(xì)胞在骨髓或其他造血組織中克隆性增生,骨髓及外周血中可出現(xiàn)幼稚細(xì)胞,而在正常人的血液中,是幾乎沒有幼稚細(xì)胞的。由于血細(xì)胞組成異常,正常的血液功能受損,臨床上常有貧血、發(fā)熱、感染、出血和肝、脾、淋巴結(jié)不同程度的腫大等血液病的特征。同時(shí),白血病也是癌癥,可浸潤體內(nèi)各器官、組織,使各個(gè)臟器的功能受損,產(chǎn)生相應(yīng)的癌癥癥狀和體征。
按白血病細(xì)胞分化程度可將白血病分為急性及慢性兩大類。根據(jù)受累的細(xì)胞類型,最常見的類型有急性髓細(xì)胞白血?。ˋML)、急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)、慢性粒細(xì)胞白血?。–ML)。其中,急性髓細(xì)胞白血病占全部急性白血病的70%左右,發(fā)病率為3.4/10萬人口,可發(fā)生于任何年齡,起病急驟,進(jìn)展訊速,自然存活期在6月至1年以內(nèi),是嚴(yán)重威脅生命健康的一種疾病,治療效果較差,急需新的臨床檢測和治療方法。目前的醫(yī)療手段中,白血病的治療主要有化療、自體干細(xì)胞移植和異基因造血干細(xì)胞移植等方法,其中異基因造血干細(xì)胞移植屬于侵入性的治療方案,費(fèi)用高,實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)大,治療相關(guān)死亡率較高,一般只建議對高?;颊呤褂谩ER床上強(qiáng)調(diào)患者的精確診斷,通過預(yù)后分層的方法,對不同預(yù)后程度的患者采用不同的治療方案。
白血病的精確診斷和最新科學(xué)技術(shù)發(fā)展密切相關(guān):癌癥基因組計(jì)劃和高通量測序技術(shù)
白血病本質(zhì)上是發(fā)生在造血系統(tǒng)的癌癥,癌癥是一個(gè)復(fù)雜的多樣的病理學(xué)和生物學(xué)的集合,從基因水平上看,癌癥是體細(xì)胞基因突變累積到一定程度導(dǎo)致細(xì)胞異常生長的克隆過程?;蛲蛔儼l(fā)生在細(xì)胞分裂和DNA復(fù)制的過程中,雖然這種隨機(jī)的體細(xì)胞自發(fā)突變通常頻率非常低,但是隨著時(shí)間的累積,突變在成年人體內(nèi)相當(dāng)普遍。在大多數(shù)情況下,這些基因突變是冗余或者沉默的(無意義突變),并不會(huì)改變細(xì)胞的行為。一旦這種隨機(jī)性突變發(fā)生在關(guān)鍵的基因,如致癌基因或者抑癌基因,就可能導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。
本世紀(jì)初,“人類基因組計(jì)劃”完成,為基因信息的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),隨后開展的國際“癌癥基因組計(jì)劃”完成了上萬例各種癌癥樣本的測序,發(fā)現(xiàn)了約1000萬個(gè)基因突變。白血病屬于血液腫瘤,得益于血液腫瘤樣本容易采集的特點(diǎn),白血病的研究和臨床應(yīng)用在各類癌癥中處于領(lǐng)先位置。隨著“癌癥基因組計(jì)劃”的階段性完成,科學(xué)家將越來越多的精力轉(zhuǎn)向理解這些體細(xì)胞突變是如何協(xié)同作用的,它們?nèi)绾斡绊懠膊〉倪M(jìn)展,它們?nèi)绾螞Q定臨床表型,以及它們是否可以用于診斷,并由此設(shè)置個(gè)性化的臨床護(hù)理和分層治療。
“人類基因組計(jì)劃”和“癌癥基因組計(jì)劃”的順利完成,除了增加人類對白血病等癌癥的認(rèn)知外,還推動(dòng)了基因組測序技術(shù)的發(fā)展,高通量測序技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。有別于傳統(tǒng)的Sanger測序,高通量測序技術(shù)是一種一次性處理大量DNA的方法,可以在短時(shí)間內(nèi)完成人類全部基因序列的測序和分析,也適合用于癌癥這一類高度異質(zhì)性的復(fù)雜疾病的檢測應(yīng)用。
通過高通量測序技術(shù),科學(xué)家掌握了很多關(guān)于急性髓細(xì)胞白血?。ˋML)突變類型方面的知識。盡管多數(shù)發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用意義尚需進(jìn)一步檢驗(yàn),但最終會(huì)促進(jìn)新型診療方法的形成。
多基因聯(lián)合突變譜檢測
急性髓細(xì)胞白血?。ˋML)的診斷、分類和預(yù)后評價(jià)依賴于形態(tài)學(xué)、免疫學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、分子生物學(xué)的綜合檢測。結(jié)合白血病細(xì)胞的生物學(xué)特性和患者身體的實(shí)際情況,將患者分為高危、中危和低危三類,實(shí)現(xiàn)分層治療。高?;颊哌m合采用較強(qiáng)的治療方案如異基因造血干細(xì)胞移植;低?;颊咭瞬捎没煼桨浮5羌s50%的患者在分層后屬于中危型患者,這一類患者異質(zhì)性很大,應(yīng)采取更進(jìn)一步的分層措施以減少異質(zhì)性并提高診斷的準(zhǔn)確性和療效。美國NCCN(National Comprehensive Cancer Network)急性髓細(xì)胞白血病指南跨出了基因突變應(yīng)用的第一步,將NPM1、FLT3-ITD、CEBPA和c-KIT四種基因突變加入AML預(yù)后分層體系。然而,大量的AML患者仍缺乏特異的分子標(biāo)志物。
近年來應(yīng)用高通量測序技術(shù)在AML患者中發(fā)現(xiàn)越來越多的體細(xì)胞突變,如TET2、ASXL1、IDH1、IDH2、DNMT3A和PHF6等基因突變,這些新發(fā)現(xiàn)的基因突變已被證實(shí)與AML的預(yù)后有關(guān)。在國外,已經(jīng)開始應(yīng)用高通量測序技術(shù)整合白血病相關(guān)基因用于白血病的常規(guī)診斷。盡管國內(nèi)的同類研究工作已經(jīng)起步,但是還缺乏大規(guī)模的臨床樣本隊(duì)列研究。
多基因聯(lián)合檢測基因突變譜的方法以白血病臨床治療指南為主要參考依據(jù),結(jié)合白血病臨床和科研的最新研究進(jìn)展,基于高通量測序技術(shù)設(shè)計(jì)多基因聯(lián)合檢測芯片。使用這款白血病基因檢測芯片,患者初診的時(shí)候采集一次樣本就可以全面檢測一百多個(gè)和白血病相關(guān)的基因,再配合其他的臨床檢測方法,可以更精確的對患者進(jìn)行預(yù)后分層,也就是說讓更多的患者有明確的治療方案,針對性地選擇化療、自體造血干細(xì)胞移植或異基因造血干細(xì)胞移植,達(dá)到精準(zhǔn)治療的目的。
多基因聯(lián)合檢測基因突變譜的方法需要使用高通量測序技術(shù),這是一項(xiàng)很前沿的技術(shù),這幾年才剛剛發(fā)展成熟,而且還在高速的發(fā)展,對硬件設(shè)備、場地和相關(guān)技術(shù)人員的要求都很高,工作流程包括樣本前處理、測序文庫構(gòu)建、數(shù)據(jù)分析和遺傳解讀等,都需要很多人力、物力的投入。大型醫(yī)院需要與市場上擁有成熟技術(shù)的公司合作才能完成這一技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。但也需要在國家有計(jì)劃的指導(dǎo)下逐步的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
臨床檢測技術(shù)需有兩個(gè)重要的特點(diǎn),一個(gè)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性,另一個(gè)是臨床實(shí)用性。
多基因聯(lián)合檢測白血病的方法在科學(xué)上已經(jīng)得到了國內(nèi)外科學(xué)家的認(rèn)可,也已經(jīng)發(fā)表了很多文章,其中最有影響力的一篇于2012年發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)》雜志上,這篇報(bào)道檢測了398個(gè)急性髓細(xì)胞白血病患者的標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)97.3%的患者在18個(gè)與白血病密切相關(guān)的基因中至少存在一個(gè)突變,所以體細(xì)胞突變在白血病里面是很普遍的存在。另外,這篇文章還發(fā)現(xiàn)很多基因會(huì)協(xié)同突變,和白血病的發(fā)生機(jī)理有密切關(guān)系。解放軍總醫(yī)院血液科近幾年一直和安諾優(yōu)達(dá)基因科技(北京)有限公司合作,共同推進(jìn)二代測序技術(shù)在血液系統(tǒng)惡性腫瘤精準(zhǔn)診斷和預(yù)后分層的應(yīng)用。目前已經(jīng)完成接近300例各類白血病樣本的臨床檢測,對于白血病的精準(zhǔn)分層具有重要意義。
檢測方法除了科學(xué)性要嚴(yán)謹(jǐn)之外,還有就是實(shí)用性,也就是能使患者真正受益,要達(dá)到這一點(diǎn)就必須在實(shí)際的臨床樣本中使用,才能積累經(jīng)驗(yàn),逐步完成轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。下一步,解放軍總醫(yī)院要啟動(dòng)前瞻性的臨床試驗(yàn),以占50%以上、具很大異質(zhì)性的中危AML為研究對象。眾所周知,目前中危AML緩解后的治療方案不統(tǒng)一,是否選擇移植及移植類型存在爭議。通過規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)治療手段和嚴(yán)格入組條件,盡量減少統(tǒng)計(jì)分析中的干擾因素,并且進(jìn)行長期隨訪跟蹤,通過長期療效來驗(yàn)證檢測方法的有效性?;诙鷾y序的多基因聯(lián)合分析可實(shí)現(xiàn)對中危AML的進(jìn)一步預(yù)后分層及指導(dǎo)個(gè)體化精準(zhǔn)治療。我們的初步回顧性研究結(jié)果顯示,分子生物學(xué)標(biāo)志(基因突變)的加入可將中危AML進(jìn)一步分為預(yù)后良好、預(yù)后中等和預(yù)后不良組。對于這部分預(yù)后良好組,緩解后的治療方案可單純依靠化療;對于真正的預(yù)后中等組,可以選擇自體移植而非異基因移植;而對于那些預(yù)后不良組,則應(yīng)盡早選用異基因移植。這尚需前瞻性大樣本研究進(jìn)一步證實(shí)。只有做完所有這些工作,這種臨床檢測方法才有意義。
血液病基因檢測產(chǎn)品
解放軍總醫(yī)院經(jīng)過三年的臨床樣本檢測,收集了大量第一手臨床數(shù)據(jù),在這條路上將繼續(xù)堅(jiān)定前行。另外,考慮到白血病等惡性血液腫瘤在國內(nèi)有較高的發(fā)病率,而且總體治療效果不佳。為了完成科研結(jié)果的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用并產(chǎn)生社會(huì)效益,使廣大血液腫瘤患者獲益,改善和提高治療效果,我們會(huì)盡快完善目前的血液病基因二代測序檢測方法,在預(yù)后分層、輔助診斷、靶向藥物選擇等方面為廣大患者提供新的檢測工具,檢測對象包括急性髓細(xì)胞白血?。ˋML)、急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL)、慢性粒細(xì)胞白血?。–ML)、慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)、骨髓增生異常綜合征(MDS)、骨髓增殖性腫瘤(MPN)等血液腫瘤患者。