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学术速递丨BLOOD杂志重磅刊文:基于患者基因异常改变成功创建预测APL疾病预后的积分模型

医脉通血液科 174

前言:

目前姐妹们对“isa算法”大概比较着重,同学们都想要知道一些“isa算法”的相关内容。那么小编也在网上汇集了一些对于“isa算法””的相关知识,希望大家能喜欢,各位老铁们一起来学习一下吧!

Blood

急性早幼粒细胞性白血病(acute promyelocytic leukemia,APL) 是急性髓细胞样白血病(acute myeloid leukemia, AML)中的M3亚型,又名急性髓细胞白血病M3型(AML-M3),占所有急性白血病的17.9%。全反式维甲酸(all-trans retinoic acid, ATRA)联合三氧化二砷(arsenic trioxide, ATO)方案治疗APL,开辟了恶性肿瘤诱导分化疗法的新时代。

该方案的应用使APL患者的5年DFS率升至90%以上,基本达到治愈标准;2013年,该方案成为NCCN指南以及欧洲指南推荐的APL一线标准治疗方案。然而,在接受全反式维甲酸联合化疗的患者中,高复发率和复发后全反式维甲酸耐药仍是一大难题。

那么能否采用某种方式提前甄别出预后较差的患者,从而进行早期重度干预呢?

近期,在BLOOD杂志上刊登了一篇相关研究文章,他们基于患者的基因检测报告中检测出的个体化异常基因的改变,通过统计学方法筛选出与预后相关的异常基因,并以此创建了ISAPL评分模型。采用该模型对患者进行高低危分组后,可成功筛查出接受全反式维甲酸(ATRA)联合蒽环类药物化疗的APL患者的临床预后较差的患者群。是利用现代基因检测技术协助临床分类管理的,以早期干预提高预后的经典范例。临床意义显著!

重点

ISAPL模型鉴定出两组临床预后存在显著差异的APL患者。

ISAPL模型或可用于鉴别需要进行不同监测和治疗的患者。

IS-APL评分模型的构建

对参与IC-APL研究的183例已确诊的成人APL患者的骨髓样本进行ISAPL分析。其中有24例患者(13%)在评估缓解状态之前失去了随访,排除之外。对于其余159例患者进行单变量Cox比例风险分析,以下基因状态的改变与更差的OS相关。

①FLT3-ITD突变状态(HR:2.88,95%CI:1.55-5.35;P = 0.001),

②ΔNp73/ TAp73高表达比(HR:4.43, 95%CI:1.83-10.7; P = 0.001),

③ID1基因高表达(HR:3.41,95%CI:1.42-8.22; P = 0.006)

④BAALC基因的高表达(HR:2.68,95%CI:1.04-6.92;P = 0.041)

⑤ERG(HR:2.65,95%CI:1.15-6.42; P = 0.03)

⑥KMT2E基因(HR:3.26,95%CI:1.18-8.99; P = 0.022)的低表达

因此,根据这几个基因创建了研究团队预测疗效预后的ISAPL评分模型(表1)。

表1

根据IS-APL评分模型划分高低风险组

随后研究者通过ROC曲线分析确定了ISAPL模型的中位值为3,以3为分界值将患者分为两组(低风险组,<3;高风险组,≥3)。两组患者的各基线特征基本持平。整体患者的中位年龄为35岁(范围:18-82岁),其中82位为男性(44%)。有意思的是,根据PETHEMA / GIMEMA复发预测体系来衡量两组的高危复发患者比值,低危组和高危组分别有31%和50%被认为是高危患者(P = 0.037),有统计学差异。

表2

ISAPL评分高风险患者的早死率

显著高于低风险患者,

5年生存率显著低于低危患者

截至到2018年9月,总体而言,131/159(82%)患者实现了完全血液学缓解(CHR)。在其余28例未达到CR的患者中,有21位出现了早期死亡(早期死亡率:13%)。

按照ISAPL模型划分的高低风险组比较来看,低风险和高风险的CHR率分别为91%和73%(P = 0.004),高风险患者(23%)的早死率显著高于低风险患者(4%)(P <0.001)。

在单变量回归分析中,ISAPL模型与CHR显著相关(OR:0.26,95%CI:0.17-0.66;P = 0.005)。这些结果与多变量分析结果一致(OR:0.23,95%CI:0.1-0.63;P = 0.004)(表3)。

再看一下ISAPL模型对OS的预测价值。在中位32个月(范围:1-101个月)的随访时间里,整体患者的5年中位OS率为78%(95%CI:71-82%)。其中高风险组的患者的5年OS率(55%,95%CI:40-68%),显著低于低风险组的患者的5年OS%为(91%,95%CI:81-95%)(P <0.001;图1A)。Cox比例风险建模显示ISAPL模型与不良OS独立相关(HR:5.77,95%CI:2.33-8.27;P <0.001)(表3)。

表3

ISAPL评分高风险患者

5年CIR率、5年DFS率

和5年EFS率显著低于低风险患者

在131位获得CHR的患者中,有16位(12%)复发,其5年累积复发率(CIR)率为12%(95%CI:7-17%)。低危和高危患者的CIR率分别为9%(95%CI:2-17%)和25%(95%CI:11-39%)(P = 0.028;图1B)。

预估的5年DFS和EFS率分别为87%(95%CI:80-92%)和70%(95%CI:63-76%)。 ISAPL高分患者的DFS率(71%,95%CI:53-84%)与低分患者(90%,95%CI:80-95%)相比显著降低(P = 0.03;图1C) 。该结果与多变量比例风险分析一致(HR:2.25.95%CI:1.8-6.29;P = 0.012)(表3)。另一个相似结论显示,高危风险的患者(45%,95%CI:31-58%)的EFS率显着低于低危风险患者(83%,95%CI:72-90%)(P <0.001;图) 1D)。因此,以独立的方式将ISAPL模型与较短的EFS相关联(HR:3.97,95%CI:1.98-7.97;P <0.001)(表3)。

讨论

既往多项研究证实,APL疾病具有一套相对较多的基因异常表达或突变图谱。最重要的是,这些基因可能影响ATRA和蒽环类药物诱导化疗的预后。本篇的研究者利用这一点,假设将这些分子预后标志物组合构建综合预后风险评分,可能比单一分子标志物更准确。这种方法已经在AML、骨髓增生异常综合征中得到了应用,虽然在这种评分系统还没有在APL得到相同程度的探索。之前,Hecht团队首次报道了利用风险评分预测APL预后的研究。虽然样本量有限(79例),但是将BAALC、ERG和WT1表达水平整合到一个评分中,有希望指导APL患者使用ATRA和高剂量阿糖胞苷。

本项研究成功证实了基因突变和异常基因表达结合可能是一个有用的工具,可以更好地预测APL患者的治疗结果,至少对于接受ATRA联合化疗的患者来说有临床应用意义。研究中的ISAPL模型成功将缓解率、复发和生存率上有显著差异的两组分离开来。

在ISAPL模型中,选择遗传标记物的主要原因有两个。首先,将先前与APL和AML预后相关的遗传标记物纳入到ISAPL评分算法中。事实上,部分遗传标记物的标准化检测已经能够预测中间细胞遗传性AML的预后。其次,这些候选基因中有几个已经被其他人进行了功能评估,本研究的研究者是为了了解其在临床环境中的生物学意义。例如研究证实ΔNp73在细胞生存起到至关重要的作用,能够抵抗药物诱导的细胞凋亡。用相同的实验策略,几项研究表明FLT3-ITD突变、PIM2过表达和BAALC协同诱导白血病表型。

最近,Esnault等人在APL小鼠模型中证实,FLT3-ITD突变严重削弱ATRA反应。ATRA和ATO的联合治疗可以完全克服FLT3-ITD的抑制作用,恢复PML/RARA降解,PML核体改造,激活P53,治愈APL。本研究进一步强调了FLT3-ITD突变在APL的生物学重要性,而不是FLT3等位基因比例。与这一结论相符的是,本研究团队未公开的数据表明,无论是体外研究(NB4/NB4-R2细胞系),还是体内研究(hCG-PML/RARA转基因鼠的骨髓细胞移植模型) KMT2E, BAALC, 和ΔNp73的异常表达(高或低)能够调节粒细胞分化途径和直接影响含ATRA方案对APL白血病细胞的疗效。如果假设得到证实,这些数据将有助于解释含ATRA方案有限的临床获益。

尽管存在这些有希望的结果,但在APL应用分子监测前必须考虑一些问题,包括普遍管制和统一的cut-off值。在这里,本研究的研究者选择引导重新采样过程来验证数据,简单地说,这种方法允许通过随机替换数据集来为样本估计分配精度测量。虽然研究者承认这可能不是最好的解决方案,但在缺少验证组的情况下,它可能是交叉验证数据的合理替代方案。

解答两个问题:(i) ISAPL模型对医疗团队的可用速度有多快;(ii)这种分子评分的财务成本及其在LMIC中的可行性。(i)考虑到从诊断到开始治疗的时间是急性白血病诱导治疗成功的最重要步骤之一,因此ISAPL模型或其他APL风险分层方案在患者诊断不久后应用于医疗团队是至关重要的。根据既往经验,在适当的基础设施、经济、经验丰富技术团队的支持下,实验室能够在24-48小时内完成ISAPL模型的所有遗传标记。此外,可能还会发现其他预后指标并进行功能评估。如果满足预先建立的入选标准,则很容易将这些指标纳入模型中。

另外,随着时间的推移,测序成本逐步下降,以及在大量样本中获得高质量基因量化的可能性表明,这种方法将变得更加普及,可以被纳入大多数临床实验室的常规实践,即便在社会经济异质性和财政资源有限的国家如巴西。这可能也适用于ATO的成本下降(考虑到静脉或口服制剂),研究者承认本模型或任何其他的APL预测风险评分可能不适用于不同的一线治疗方案,如含ATO方案。

然而目前,ATRA-ATO联合疗法还没有批准作为治疗拉丁美洲APL患者的一线方案,而且这种情况可能会持续数年。考虑到APL可测量残余病灶的监测是至关重要的,ISAPL模型能够有助于评估患者骨髓穿刺液中的PML-RARA,如果分子指标的复发早一步被检测出,含ATO方案联合/不联合自体干细胞移植的二线治疗结果是鼓舞人心的。

这些证据支持连续积极举措来改进LMIC的当前现状。ISAPL的成功实施在这些努力中是最重要的:即使在有限的资源下,APL患者的护理质量和治疗效果取得显著的改善。结果表明,尽管仍低于HIC报告的结果,但与历史对照相比,取得更好的结果是可行的。ISAPL模型是一种可行的替代方法,用于识别需要不同监测和治疗的患者。设计临床试验时,特别是针对高风险APL患者或者另外的挑战性白血病亚型,本分子评分模型是可以考虑的。

研究者相信,更好的理解患者对ATRA和蒽环类化疗药物反应的分子限制机制,可以作为未来改变LMIC中APL治疗现状的基础。

参考文献:

Antonio R. Lucena-Araujo, et al. Combining gene mutation with gene expression analysis improves outcomes prediction in acute promyelocytic leukemia. Blood 2019 :blood.2019000239;doi:https://doi.org/10.1182/blood.2019000239

标签: #isa算法