BCR-ABL 融合基因是慢性髓性白血病(CML)致病的始动和核心因素,酪氨酸激酶抑制剂(TKI)伊马替尼从根本上改变了CML的治疗流程和结果,并成为恶性肿瘤靶向治疗的里程碑。
在伊马替尼耐药的临床报道之前,晶体结构分析已经发现BCR-ABL激酶区突变可以导致伊马替尼不能与之结合或结合力下降,但仍保留BCR-ABL激酶活性。
2001年,Gorre 等在9 例伊马替尼耐药患者中发现6 例ABL激酶区的点突变(BCR-ABL蛋白苏氨酸被异亮氨酸所取代),并证实这一突变足以引起耐药,T315I 也因此成为第一个被发现的BCR-ABL激酶区突变。
目前,已经发现的继发性伊马替尼耐药的原因包括BCR-ABL 激酶区突变、克隆演变、BCR-ABL过表达、SRC家族激酶激活等,其中BCR-ABL激酶区突变最为常见。对伊马替尼耐药的关注直接推动了新一代TKI的研发和问世。
由于突变和患者的治疗选择、预后直接相关,这一问题也成为CML临床治疗和研究的热点。美国国立综合癌症网络(NCCN)、欧洲白血病网络(ELN)等发布的相关指南已将其作为TKI药物选择的重要依据。
在我国,随着伊马替尼的广泛使用和二代TKI 的上市,BCR-ABL融合基因激酶区突变得到广泛的认识与重视。根据BCR-ABL融合基因激酶区突变检测结果合理选择TKI已成为我国CML规范化诊疗中的重要一环。
一、BCR-ABL激酶区突变
BCR-ABL激酶区突变是CML患者对伊马替尼产生耐药的主要原因,其发生机制尚未阐明。一般认为CML患者体内肿瘤细胞中的多数相对成熟并对TKI敏感,另外一个群体则是对TKI 不敏感的干/祖细胞群,这些细胞中BCR-ABL融合基因高度不稳定,可能是突变产生的根源。
近来的研究证实,在初诊的慢性期患者中,约三分之一可以在CD34+细胞中检测到BCR-ABL激酶区突变。由于检测方法的敏感性差异与研究人群不同等原因,目前尚未获得相对准确的突变发生率,也未确定明确的危险因素。
通常认为约50%的伊马替尼继发性耐药由突变引起,也有文献报道此比例达90%。比较明确的是,突变导致的耐药发生率在进展期要明显高于慢性期(慢性期27%、加速期52%、急变期75%)。
BCR-ABL激酶区突变也是完全细胞遗传学反应(CCyR)丧失和疾病进展的独立预测因素,近年来许多研究提示BCR-ABL突变与疾病进展或复发相关。BCR-ABL 激酶区突变种类繁多,目前已报道80 多种。
BCR-ABL激酶区突变导致伊马替尼耐药的机制可能为:氨基酸的替换或直接阻碍伊马替尼与激酶的结合,或通过BCR-ABL 蛋白的构象改变间接阻碍伊马替尼起效。
根据ABL的晶体结构,可以将突变大致划分为4 种类型:①P环突变(位点248-255);②伊马替尼结合位置突变(T315/F317):直接妨碍伊马替尼与催化结构域结合;③催化结构域内突变(位点350-363):影响激酶活性;④活化环(A-loop)突变(位点381-402):阻碍激酶向非活化状态转化从而使伊马替尼失效。
实际上一些激酶区之外的突变也可以增强激酶的自动磷酸化,从而使激酶活化,进而妨碍与伊马替尼的结合。事实上,多数突变都相当罕见,其中最常见的G250、Y253、E255、T315、M351、F359 和H396 突变占突变总数的2/3。
相对伊马替尼而言,达沙替尼和尼洛替尼治疗后检测到的突变谱要窄得多。虽然突变种类很多,但并非每种突变都会导致伊马替尼耐药。
同一位点由不同的氨基酸替代(如F317C、F317L 和F317V)对伊马替尼产生的耐药性不同。不同突变患者预后不同,P 环突变和T315I 突变患者具有更差的无进展生存时间(PFS)和总生存时间(OS)。
也有报道认为P 环突变与更差的OS无关,但这可能与研究对象改用达沙替尼和尼洛替尼治疗有关。值得一提的是,有些突变(如M315T、F359V和L387M)并没有产生明显的功能性影响。在很大程度上,突变的发生反映了基因组的不稳定性,从而可能意味着疾病的进展。但是对突变报告的解读还必须从临床角度出发。
秦亚溱等报道127 例伊马替尼耐药CML 患者BCR-ABL激酶区突变发生率为58%,最常见的突变类型为M244V、Y253H、F359C/V/I、G250E、E255K 和T315I,其中T315I 的发生率为9%。从这一结果来看,我国CML 患者BCR-ABL激酶区突变非常普遍,所导致的耐药情况也基本和国外报道一致。
二、BCR-ABL激酶区突变检测的时机
鉴于目前TKI的良好疗效和部分突变(如T315I)所引发的泛耐药情况,对突变检测采取更积极的态度可能有利于对部分患者进行恰当的早期干预。对于疗效不佳、疗效丧失或有任何进展迹象的患者均推荐进行突变检测。
以伊马替尼作为一线治疗和新诊断的慢性期CML 患者,使用伊马替尼前无需检测BCR-ABL激酶突变,治疗过程中也无需定期检测,尤其对于TKI 治疗满意的患者,突变发生率非常低,因此,不建议在治疗中定期进行突变检测。
但是对于就诊时已经处于加速期或急变期的患者,应该在使用TKI 治疗前检测BCR-ABL激酶区突变,并根据检查结果选择合适的治疗药物。伊马替尼治疗失败或疗效欠佳的患者都应进行BCRABL激酶区突变检测。
伊马替尼治疗失败和疗效欠佳的慢性期CML患者BCR-ABL 激酶区突变的检出率分别为29%、16%,获得性耐药突变发生率明显高于原发耐药。不同时间点未获得最佳疗效,如3 个月或6 个月未获得部分细胞遗传学反应(PCyR)、12 个月未获得CCyR、18 个月未获得主要分子学反应(MMR)的患者是否应该检测基因突变没有定论。
目前,这方面的数据很少。有研究表明,伊马替尼治疗18 个月未获得MMR的患者突变罕见。尽管如此,对于不同时间点(3、6、12、18 个月)未获得最佳疗效的患者,临床医师在换用二代TKI前应检测BCR-ABL 激酶区突变。
而对于伊马替尼治疗过程中丧失最佳疗效[丧失完全血液学反应(CHR)、丧失CCyR、丧失MMR以及出现附加染色体]的患者也应检测BCR-ABL激酶区突变。
对于BCR-ABL转录本水平增高的患者,首先应该评估检测方法的准确性(建议重复检测1次),其次是考量增高的水平,BCR-ABL转录本水平的轻度波动没有临床意义。如BCR-ABL转录本水平很低时,此时的转录本水平变化也可能是由于采样误差所致。
一般认为,BCR-ABL转录本在至少2 次连续评估中均增高2 倍及其以上被认为是可信的指标。由于各实验室RT-PCR试验标准化没有真正建立,更合理的建议是,BCR-ABL转录本升高伴有明确的MMR丧失的患者才需要进行突变分析。
在我国,二代TKI达沙替尼和尼洛替尼已被批准用于治疗伊马替尼不耐受或耐药的患者。接受二代TKI 治疗的CML患者治疗失败的常见原因仍然是基因突变,如T315I 突变患者对达沙替尼和尼洛替尼均不敏感,而V299L、T315A、F317L/V/I/C 突变的患者则对达沙替尼敏感性较低,如出现E255K/V、Y253H、F359V/C/I 突变则对尼洛替尼不太敏感。
有关二次耐药的机制,可能的解释是:有BCR-ABL激酶区突变的伊马替尼耐药患者在新型TKI 的选择性压力下更容易产生其他突变。以二代TKI作为二线治疗的过程中,一旦出现血液学或细胞遗传学失败[3 个月时无细胞遗传学反应(CyR)、6 个月时微小细胞遗传学反应(miniCyR)、12 个月时小于PCyR],应进行突变检测分析以决定是否再更换TKI 或进行异基因造血干细胞移植。
三、BCR-ABL激酶区突变检测方法
理想的突变检测方法需要在敏感度与检测结果和临床预后的相关性之间取得平衡。直接测序法(Direct Sequencing)是目前最广泛使用的检测方法,其敏感度为15%~25%,国际上,大约有79%的实验室采用这一方法,多数的突变研究也是以这一方法为基础。
直接测序法的缺点是耗费人力,效率较低。联合变性高效液相色谱(Denaturing high-performanceliquid chromatography, D- HPLC)敏感度为0.1% ~10%,其结果与预后的相关性也已经得到证实。有条件联合两种方法可以提高检出效率。
另外,两种高灵敏度的PCR方法(Amplification refractory mutation system PCR 和Ligation PCR)不仅能使检测效率提高,而且可以更全面地覆盖BCR-ABL激酶区。此外,尚处于研究阶段的超深度测序法(ultra-deep sequencing,UDS)的突变检出率明显高于直接测序法。
ELN目前将直接测序法作为临床使用的推荐方法,对于有条件的实验室,可以联合使用D-HPLC。美国分子病理学协会(Association for Molecular Pathology)也推荐直接测序法作为主要检测方法。
在我国,中华医学会血液学分会实验诊断血液学组于2013 年在《血液病分子生物学诊断技术中国专家共识(2013 年版)》中对使用直接测序法检测ABL激酶区基因突变的操作规程进行了细化。
鉴于激酶域突变、耐药和TKI 选择间的复杂关系,BCRABL激酶区突变检测报告需要提供足够的信息以方便临床医师决策。一份完整的报告需要包括:突变检测的指征和所使用的方法、突变位点、核苷酸和对应的替代氨基酸以及相应的TKI IC50值等信息。
四、BCR-ABL激酶区突变的报告解读与药物选择
基于BCR-ABL激酶区突变的不同检测指征,对每份检测报告都需要结合患者的实际情况进行解读。对于怀疑耐药的患者,阳性的检测结果有助于耐药的进一步确定;但同样需要注意,阴性检测结果并不等于没有耐药可能。
另一方面,筛选到突变克隆的患者,无论其对各种TKI 的敏感性如何,均需加强后续监测,突变的出现可能意味着疾病进展的风险。对于疗效不佳或疗效丧失的患者,突变的检测结果有助于采用二线TKI 或移植的选择。
当然,在选择药物时,仍应结合患者的病史、合并症、依从性等具体情况而定。基于国际大宗研究数据,NCCN、ELN和《中国慢性髓性白血病诊断与治疗指南(2013 年版)》对突变作出了一致推荐。
T315I 突变对目前国内上市的三种TKI 均高度耐药,需要考虑异基因造血干细胞移植或者临床试验。V299L、T315A、F317L/V/C 突变对于达沙替尼耐药,应选择尼洛替尼。而如果患者突变类型为Y253H、E255K/V、F359V/C/I,则应选择达沙替尼治疗。
目前,BCR-ABL激酶区突变对不同TKI 的体外敏感性已经进行了比较充分的研究。对于慢性期患者,TKI对于特定突变的体外IC50值与体内的临床反应之间存在相关性,高IC50值意味着低血液学和细胞遗传学反应。
值得一提的是,由于并非每种突变类型与TKI的关系都得到了有效跟踪,目前还很难依据充分的临床研究结果对每种突变进行TKI 选择的推荐。但对于有特定的突变检测结果的患者,选择具有较低IC50值的TKI是相对合理的。
在我国,使用TKI治疗的CML患者持续增多,治疗后出现耐药或基因突变的患者也随之增加,临床医师应该适时评估疗效,及时进行突变检测分析,并根据检测结果调整治疗策略,使患者得到最佳疗效。
此外,更敏感的BCR-ABL激酶区突变检测方法的研发、报告形式的标准化、TKI 治疗过程中疗效预测新方法推出对于接受TKI治疗的CML患者取得更大获益均有重要意义。
来源:中华血液学杂志