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急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)是一类严重危害人类健康的异质性血液系统恶性肿瘤,发病率占我国成人白血病首位。DNA甲基化转移酶3A(DNA methyltransferase 3A, DNMT3A)位于人类2号染色体短臂2区3带(2p23),是重要的甲基化转移酶之一,主要负责基因组DNA从头甲基化,在多种恶性肿瘤的发病机制中发挥重要作用[1-3]。研究[4-13]发现,在成人AML病人中DNMT3A R882位点高频突变,且常合并某些高危因素,是病人预后不良的重要分子生物学标志。本研究旨在通过收集临床骨髓标本及检测DNMT3A R882位点突变情况,探讨DNMT3A R882突变与AML发生、发展的相关性。
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收集2012年12月至2015年12月在蚌埠医学院第一附属医院被诊断为初发AML病人的骨髓标本116例及被诊断为缺铁性贫血病人的骨髓标本30例作为良性对照组。AML组男71例,女45例,年龄18~89岁。临床分型:M1型15例,M2型36例,M4型30例,M5型35例。所有病人均经细胞形态学、流式免疫学、细胞遗传学及分子生物学检查,并按照FAB国际分型标准明确诊断。良性对照组样本30例,男12例,女18例,年龄23~75岁。所有骨髓标本均经病人或家属签署知情同意书。
治疗方案:AML病人住院后均接受诱导缓解治疗,方案为蒽环类药物+阿糖胞苷(3 d+7 d),如IA(去甲氧柔红霉素3 d+阿糖胞苷7 d)、DA(柔红霉素3 d+阿糖胞苷7 d)等,剂量参照《血液科临床处方手册》,并根据病人身高、体质量及体表面积而定。
疗效及随访:对116例AML病人通过查询住院病历、门诊病历及打电话方式进行随访,随访截止日期为2016年12月31日。完全缓解(complete remission, CR)定义为病人经初次或2次诱导缓解治疗后满足以下条件:(1)白血病症状及体征消失;(2)外周血中性粒细胞绝对数≥1.5×109/L,血小板≥100×109/L,白细胞分类中无白血病细胞;(3)骨髓原始细胞总数≤5%。总体生存时间(overall survival time,OS)定义为AML被确诊之日至死亡或末次随访的时间。无病生存时间(disease-free survival time, DFS)定义为经治疗获得CR后至复发或死亡的时间。
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超低温冰箱(-80 ℃)、低温高速离心机(Thermo科技公司);核酸蛋白检测仪(Eppendorf科技公司);梯度PCR扩增仪(东胜国际贸易有限公司);水平式凝胶电泳槽及电泳仪、全自动凝胶成像系统(Tanon科技公司);DNA上样缓冲液(6×)、TIANamp Genomic DNA Kit(天根生化科技有限公司);Marker、5×TBE缓冲液、溴化乙锭(上海生物工程股份有限公司)。
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将收集到的骨髓标本提取单个核细胞后,根据DNA提取试剂盒说明提取基因组DNA,置于分光光度计中检测DNA浓度及纯度,并通过聚合酶链式反应及琼脂糖凝胶电泳,将高纯度的DNA送于上海生物工程股份有限公司进行DNMT3A R882突变检测。
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采用秩和检验、χ2检验和Log-rank检验。
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根据基因测序检测结果显示在116例初发AML病人中,DNMT3A R882突变者共16例,突变率为13.8%,而良性对照组中无突变,2组间差异无统计学意义(χ校正2= 3.34,P>0.05)。16例DNMT3A R882突变者中包括9例DNMT3A R882H突变及7例DNMT3A R882C突变,均为杂合突变,突变率分别为7.8%、6.0%。DNMT3A R882H突变在所有16例突变病人中占56.3%(见图 1)。
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DNMT3A R882在核型正常的AML组(NK-AML组)病人中突变率为19.4%,高于在核型异常的AML组病人中突变率的4.5%(P < 0.05)。M4、M5分型人数在DNMT3A R882突变型AML组(Mut-DNMT3A组)中占75.0%,在DNMT3A野生型AML组(Wild-DNMT3A组)中占30.0%,2组间差异有统计学意义(P < 0.01)(见表 1)。
变量 DNMT3A R882突变 t P (+) (-) 性别 男
女11
560
400.45* >0.05 年龄/岁 59.5±13.5 45.0±15.2 2.32 < 0.05 骨髓原始细胞数/% 69.2±21.6 62.1±18.3 0.87 >0.05 白细胞数/(×109/L) 43.2±21.9 26.4±23.4 2.08 < 0.05 血红蛋白/(g/L) 83.9±26.9 75.2±21.1 0.57 >0.05 血小板/(×109/L) 74.3±40.1 37.8±39.7 3.02 < 0.01 NK-AML组
非NK-AML组14
258
425.91* < 0.05 M4、M5分型组
M1、M2分型组12
430
7012.09* < 0.01 *示χ2值 表 1 Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人基本资料的比较
另外,Mut-DNMT3A组病人年龄大于Wild-DNMT3A组(uc=2.32,P < 0.05);Mut-DNMT3A组病人外周血白细胞数、血小板数高于Wild-DNMT3A组(P < 0.05),但2组间病人性别、骨髓原始细胞数、外周血血红蛋白数差异均无统计学意义(P>0.05)(见表 1)。
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检测成人AML病人中融合基因的表达是判断病人病情与预后的重要指标,本实验中发现CBFβ-MYH阳性者在Mut-DNMT3A组中占12.5%,在Wild-DNMT3A组中占8.0%,2组间差异无统计学意义(P>0.05);AML1-ETO阳性者在Wild-DNMT3A组中占18.0%,而在Mut-DNMT3A组中未发现表达阳性者,2组间差异无统计学意义(P>0.05)(见表 2)。
融合基因 DNMT3A R882突变 校正χ2 P (+) (-) CBFβ-MYH 阳性
阴性2
148
920.01 >0.05 AML1-ET0 阳性
阴性0
1618
822.17 >0.05 表 2 Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人融合基因的比较
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Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组细胞表面CD117、CD13、CD33、CD36、CD14、CD15、CD56、CD64、MPO、HLA-DR表达差异无统计学意义(P>0.05)(见表 3)。
CD抗原 DNMT3A R882突变 χ2 P (+) (-) CD117 阳性
阴性8
856
440.20 >0.05 HLA-DR 阳性
阴性15
185
150.89 >0.05 CD13 阳性
阴性12
478
220.07 >0.05 CD33 阳性
阴性11
575
250.28
>0.05CD15 阳性
阴性11
553
471.38 >0.05 MPO 阳性
阴性13
372
280.60 >0.05 CD56 阳性
阴性3
1322
780.09 >0.05 CD36 阳性
阴性4
1213
871.59
>0.05CD64 阳性
阴性3
139
911.41 >0.05 CD14 阳性
阴性8
838
620.83 >0.05 表 3 Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人细胞免疫表型比较
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116例AML病人住院期间接受诱导缓解治疗后,16例Mut-DNMT3A病人中有7例CR,CR率为43.8%,100例Wild-DNMT3A组病人中有47例CR,CR率为47.0%,2组间CR率差异无统计学意义(χ2=0.06,P>0.05)。
进一步分析Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组之间的OS率及DFS率,结果显示,Mut-DNMT3A组病人中位生存时间为12个月,Wild-DNMT3A组病人中位生存时间为28个月,Mut-DNMT3A组病人OS率及DFS率均低于Wild-DNMT3A组病人,且差异有统计学意(χ2=4.29、6.16,P < 0.05)。
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本实验检测到DNMT3A R882在AML组中突变率为13.8%,在良性对照组中无突变,由于对照组中病例数偏少,2组间差异无统计学意义。DNMT3A R882在NK-AML中突变率为19.4%,与以往发现的DNMT3A R882在AML中突变率为9.3%~19.7%、在NK-AML中达18.1~27%[4-11]相符。
细胞表面相关免疫表型的表达可以判断骨髓细胞来源及发育程度,章梁君等[9]研究指出DNMT3A R882突变的AML病人中细胞表面CD14与CD56分子表达显著增高,而本研究虽然显示M4、M5分型的病人人数在Mut-DNMT3A组中所占比例高于Wild-DNMT3A组,不过在分析2组间细胞免疫表型表达时,发现2组间与单核细胞表面标志相关的CD14、CD64、CD36、CD56分子表达差异并无统计学意义,这可能是因为细胞表面CD分子分化程度,或是成熟程度不一所造成的结果。
我们在分析Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间AML1-ETO及CBFβ-MYH融合基因时,发现2组间人数差异均无统计学意义,但我们的研究发现Mut-DNMT3A更易发生于NK-AML病人,且EL GHANNAM等[8]研究发现Mut-DNMT3A常伴有NMP1、FLT3-ITD突变,特别是NMP1突变常与DNMT3A R882突变关系密切[6-10]。这可能是由于我们分析的融合基因种类少的原因,且提示当病人染色体核型正常,合并NMP1、FLT3-ITD突变时,可进一步检测DNMT3A R882突变。
我们虽然发现Mut-DNMT3A组病人年龄、外周血白细胞数及血小板数高于Wild-DNMT3A组,与HOU等[7]发现的其中一部分相符,但其亦指出Mut-DNMT3A组病人中骨髓原始细胞数显著增加,而我们的研究显示Mut-DNMT3A组病人骨髓原始细胞数虽然较Wild-DNMT3A组病人增加,但差异无统计学意义。也有研究[12]指出AML病人骨髓原始细胞数、外周血白细胞数、血小板数及年龄与DNMT3A R882是否突变无关。造成各研究中出现差异的原因可能有人种的不同、病例收集数量不同、实验研究方法不同及误差等。
大量研究[10-13]显示DNMT3A R882突变病人复发率极高、生存率下降,预示着病人预后不良。本实验中发现Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人CR率差异虽无统计学意义,但Mut-DNMT3A组病人OS率、DFS率较Wild-DNMT3A组病人均下降,提示DNMT3A R882突变可能是AML病人预后不良的生物学标志。
通过本实验研究可以得出DNMT3A R882突变易发生于AML病人,特别是NK-AML或M4、M5病人,且常合并高龄、高白细胞危险因素,DNMT3A R882突变使OS率及DFS率显著下降,是病人预后不良的生物分子学标志,也提示DNMT3A R882突变在AML的发病机制中发挥重要作用,仍需大量研究进一步阐明细胞分子生物学机制在其中的作用。
DNMT3A R882突变在急性髓系白血病中的临床意义
Clinical significance of DNMT3A R882 mutation in acute myeloid leukemia
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摘要:
目的研究初发急性髓系白血病(AML)病人中DNA甲基化转移酶3A(DNMT3A)R882位点突变情况,并分析其相关临床资料特征。 方法运用DNA基因测序法检测116例AML病人与30例缺铁性贫血病人骨髓样本中DNMT3A R882突变情况。 结果116例初发AML病人中,DNMT3A R882突变共16例,包括R882H突变9例,R882C突变7例,且均为杂合突变,而良性对照组中无突变;DNMT3A R882突变型AML(Mut-DNMT3A)组病人核型正常的AML(NK-AML)人数及M4、M5人数多于DNMT3A野生型AML组(Wild-DNMT3A组)(P < 0.05)。Mut-DNMT3A组病人年龄、外周血白细胞数及血小板数高于Wild-DNMT3A组(P < 0.05)。Mut-DNMT3A组病人总生存率、无病生存率均低于Wild-DNMT3A组(P < 0.05)。 结论DNMT3A R882突变易发生于AML病人,特别是NK-AML及M4、M5病人,且常合并高龄、高白细胞危险因素;DNMT3A R882突变是AML病人预后不良的生物学标志。 -
关键词:
- 急性髓系白血病 /
- DNA甲基化转移酶3A /
- 突变
Abstract:ObjectiveTo investigate the mutation of DNA methyltransferase 3A(DNMT3A) R882 in patients with acute myeloid leukemia(AML), and analyze the characteristics of related clinical data. MethodsThe mutations of DNMT3A R882 in 116 patients with AML and 30 patients with iron deficiency anemia were detected using DNA gene sequencing. ResultsAmong 116 patients with AML, 16 cases with DNMT3A R882 mutation were identified, which included 9 cases with R882H mutation and 7 cases with R882C mutation, all mutations were heterozygous mutations, while there was not mutation in benign control group.The number of patients with normal karyotype AML(NK-AML), and M4 and M5 in DNMT3A R882 mutation AML(Mut-DNMT3A) group were significantly higher than that in DNMT3A wild type AML(Wild-DNMT3A) group(P < 0.05).The patient age, and white blood cell amount and platelet amount in peripheral blood in Mut-DNMT3A group were significantly higher than those in Wild-DNMT3A group(P < 0.05).The overall survival rate and disease-free survival rate in Mut-DNMT3A group were significantly lower than those in Wild-DNMT3A group(P < 0.05). ConclusionsDNMT3A R882 mutation is easy to occur in AML patients, especially NK-AML, M4 and M5 patients, and complicated with risk factors of old age and high white blood cell amonut.DNMT3A R882 mutation is a biological marker of poor prognosis in AML patients. -
Key words:
- acute myeloid leukemia /
- DNA methyltransferase 3A /
- mutation
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表 1 Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人基本资料的比较
变量 DNMT3A R882突变 t P (+) (-) 性别 男
女11
560
400.45* >0.05 年龄/岁 59.5±13.5 45.0±15.2 2.32 < 0.05 骨髓原始细胞数/% 69.2±21.6 62.1±18.3 0.87 >0.05 白细胞数/(×109/L) 43.2±21.9 26.4±23.4 2.08 < 0.05 血红蛋白/(g/L) 83.9±26.9 75.2±21.1 0.57 >0.05 血小板/(×109/L) 74.3±40.1 37.8±39.7 3.02 < 0.01 NK-AML组
非NK-AML组14
258
425.91* < 0.05 M4、M5分型组
M1、M2分型组12
430
7012.09* < 0.01 *示χ2值 表 2 Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人融合基因的比较
融合基因 DNMT3A R882突变 校正χ2 P (+) (-) CBFβ-MYH 阳性
阴性2
148
920.01 >0.05 AML1-ET0 阳性
阴性0
1618
822.17 >0.05 表 3 Mut-DNMT3A组与Wild-DNMT3A组间病人细胞免疫表型比较
CD抗原 DNMT3A R882突变 χ2 P (+) (-) CD117 阳性
阴性8
856
440.20 >0.05 HLA-DR 阳性
阴性15
185
150.89 >0.05 CD13 阳性
阴性12
478
220.07 >0.05 CD33 阳性
阴性11
575
250.28
>0.05CD15 阳性
阴性11
553
471.38 >0.05 MPO 阳性
阴性13
372
280.60 >0.05 CD56 阳性
阴性3
1322
780.09 >0.05 CD36 阳性
阴性4
1213
871.59
>0.05CD64 阳性
阴性3
139
911.41 >0.05 CD14 阳性
阴性8
838
620.83 >0.05 -
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