陳馨寧,王蓓麗,2,郭 瑋,2
1.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院檢驗(yàn)科,上海 200032;2.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院廈門(mén)醫(yī)院檢驗(yàn)科,福建 廈門(mén) 361015
克隆性造血(clonal hematopoiesis,CH)是一種與年齡相關(guān)的生物學(xué)狀態(tài)[1]。隨著對(duì)這一問(wèn)題探索的深入,研究人員逐漸摸索出CH的大致突變譜,對(duì)其發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制也有了初步了解。相關(guān)研究[1]也揭示了CH與惡性血液腫瘤及非惡性疾病間的關(guān)聯(lián)性。在近5年內(nèi),CH的文獻(xiàn)報(bào)道爆炸式增長(zhǎng),越來(lái)越多的研究者開(kāi)始著眼于其對(duì)腫瘤體細(xì)胞突變的影響。
腫瘤的診療已經(jīng)逐漸步入精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代,醫(yī)患雙方在追求個(gè)體化的同時(shí)也更加強(qiáng)調(diào)精確性。CH對(duì)基因檢測(cè)會(huì)帶來(lái)怎樣的影響?是否會(huì)對(duì)后續(xù)臨床應(yīng)用產(chǎn)生干擾?醫(yī)師和患者在報(bào)告解讀時(shí)有哪些需要額外關(guān)注的地方?以上都是業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn),本文也將就此展開(kāi)討論。
CH通常是指具有單或多個(gè)體細(xì)胞突變的血細(xì)胞克隆亞群的增殖,伴或不伴輕度血細(xì)胞減少[1]。2015年提出了意義未明的CH(CH of indeterminate potential,CHIP)這一術(shù)語(yǔ)用于描述血液腫瘤前狀態(tài),指不符合惡性血液疾病的個(gè)體,血液或骨髓中出現(xiàn)相關(guān)體細(xì)胞突變的現(xiàn)象,亦被稱為與年齡相關(guān)的CH(agerelated CH,ARCH)[2-3]。在血液相關(guān)文獻(xiàn)表述中,CHIP這一表達(dá)更為常用,而其余如實(shí)體瘤或非惡性疾病相關(guān)文獻(xiàn)中則更傾向于使用CH。為了便于臨床應(yīng)用和基因檢測(cè)結(jié)果解讀,CH需要在定義上與體細(xì)胞突變進(jìn)行明確的區(qū)分(表1)[4]。
表1 CH與體細(xì)胞突變的比較Tab.1 Comparison between CH and somatic mutation
CH的發(fā)生是造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cell,HSC)內(nèi)在衰老和外在環(huán)境因素共同作用的必然結(jié)果和客觀存在[5]。
普遍認(rèn)為,CH與年齡相關(guān),但并非必然結(jié)局。2012年,相關(guān)研究[6]報(bào)道并首次證明了體細(xì)胞突變基因TET2的CH發(fā)生在健康老年個(gè)體身上。CH的發(fā)生率和突變數(shù)隨著年齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng),且在老年個(gè)體中(>60歲)發(fā)生率達(dá)到5.7%~20.0%[1,7-8]。因此,盡管CH與特定癌種并沒(méi)有直接關(guān)系,但生殖系統(tǒng)腫瘤由于其發(fā)病年齡普遍較低,CH發(fā)生率也最低[9]。
在60歲及60歲以上人群中,有研究[1]發(fā)現(xiàn),男性相較于女性,突變檢出率更高。這與男性患骨髓增生異常綜合征和急性髓系白血病的風(fēng)險(xiǎn)更高一致。
CH在有吸煙史的個(gè)體中也更常見(jiàn)。吸煙史甚至?xí)绊慍H突變的類型[9]。
根據(jù)報(bào)道,西班牙裔人群中CH相對(duì)較低,這與他們除急性早幼粒細(xì)胞白血病外其他髓系腫瘤的發(fā)病率低相一致[1]。
接受放療的患者CH的發(fā)生率較高,甲狀腺癌患者由于放射性碘治療的原因,CH的發(fā)生率在所有非血液系統(tǒng)腫瘤中最高?;煂?duì)于CH的影響存在爭(zhēng)議,部分認(rèn)為存在一定促進(jìn)克隆擴(kuò)增的作用。在異體HSC移植中,如果供體存在CHIP,可能導(dǎo)致移植后受體體內(nèi)發(fā)生克隆增長(zhǎng),盡管不會(huì)加速惡化血液疾病本身,但仍可能帶來(lái)如感染、移植物抗宿主病等風(fēng)險(xiǎn)[10]。
常見(jiàn)CH基因通常與血液惡性腫瘤相關(guān),如DNMT3A、TET2、PPM1D、ASXL1、ATM和TP53依次是發(fā)生頻率較高的CH突變,占到了所有CH突變的60%[11]。CH的基因突變譜尚不明確,研究[12]中所報(bào)道過(guò)的與CH相關(guān)的基因包括DNMT3A、TET2、ASXL1、TP53、JAK2、SF3B1、GNB1、CBL、SRSF2、GNAS、PPM1D、CUX1、KMT2D、BCOR、SETDB1、CREBBP、PIGA、SETD2、BCORL1、U2AF1、ZRSR2、LUC7L2、EZH2、RUNX1、MPL、RAD21、STAG2、SMC3、SMC1A、CTCF、FLT3、ATM、GATA2、WT1、ETV6、IDH1、IDH2、PHF6、NRAS、KRAS、PTPN11、SH2B3、STAT3、MYD88、CALR、CEBPA、KIT、NPM1、NF1和FAT1。
目前,傾向于將CH界定為一種生理性突變。但越來(lái)越多的研究表明,CH將是未來(lái)疾病風(fēng)險(xiǎn)的一種重要生物標(biāo)志物。Coombs等[9]發(fā)現(xiàn),CH,尤其是攜帶白血病相關(guān)驅(qū)動(dòng)突變(CHPD)與腫瘤的較差生存質(zhì)量相關(guān),且后續(xù)可能繼發(fā)治療相關(guān)的髓系腫瘤包括骨髓增殖性腫瘤和急性白血病。同時(shí),也與較短的生存時(shí)間相關(guān),患者大多死于原發(fā)腫瘤的進(jìn)展[5,13]。CH可以作為較差臨床轉(zhuǎn)歸的間接衡量指標(biāo)。CH與癌癥進(jìn)展之間的關(guān)聯(lián)有可能是由于CH克隆與癌癥細(xì)胞間的相互作用[9],也可能是由于CH對(duì)免疫監(jiān)控產(chǎn)生的影響[14]。目前仍缺乏對(duì)患者的大樣本長(zhǎng)期隨訪來(lái)明確描述CH實(shí)體腫瘤患者的不良事件譜及其機(jī)制。因此,目前也無(wú)法建立有效的干預(yù)手段[15]。
隨著測(cè)序技術(shù)的普及,基因檢測(cè)在腫瘤中廣泛使用。醫(yī)師和患者可能在無(wú)意間接受CH相關(guān)檢測(cè)結(jié)果?;驒z測(cè)對(duì)CH鑒定,通常需要腫瘤來(lái)源DNA,如腫瘤組織或循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)和配對(duì)基因組DNA,如外周血或白細(xì)胞等。其次,測(cè)序技術(shù)的選擇對(duì)CH檢出率至關(guān)重要,檢出率在很大程度上受到樣本種類、最低檢出限、測(cè)序深度、靈敏度及生物信息學(xué)分析的影響(表2)。
表2 檢測(cè)CH的方法比較Tab.2 Comparison among CH detecting methods
與先前將CH研究重點(diǎn)放在血液系統(tǒng)疾病中不同,2017年,Coombs等[9]首次將這一概念推廣至非血液系統(tǒng)領(lǐng)域。造血細(xì)胞滲透于所有的組織,在腫瘤組織中也不例外。因此,在腫瘤微環(huán)境中可以檢測(cè)到CH相關(guān)突變。該研究[9]檢測(cè)了8 810例患者的配對(duì)腫瘤組織和血樣,并得出如下結(jié)論:相關(guān)CH突變的等位基因的突變豐度(variant allele fraction,VAF)與腫瘤純度成反比;血液中CH突變中位VAF是4.4%,而腫瘤組織中CH突變中位VAF是0.5%,且23%的CH突變?cè)诮M織中無(wú)法檢出,可能是腫瘤組織中血細(xì)胞的浸潤(rùn)所致。。
值得注意是,組織中對(duì)CH界定的方法通常為雙層過(guò)濾模式:當(dāng)血液VAF是腫瘤組織VAF的2倍以上,在剔除假陽(yáng)性及胚系突變后,將突變分為白血病淋巴瘤相關(guān)基因及無(wú)關(guān)基因。根據(jù)自定義的讀長(zhǎng)等生物信息學(xué)條件作為閾值,隨后再根據(jù)VAF層層界定[9,14,18-19]。
在基因診斷行業(yè),液體活檢早已不陌生,它是一種將人體體液作為樣本來(lái)源檢測(cè)獲取疾病信息的技術(shù)[20]。液體活檢的發(fā)展適時(shí)地與“精準(zhǔn)醫(yī)療”概念的推廣相契合。ctDNA憑借其在腫瘤全病程(早診早篩、耐藥監(jiān)測(cè)、伴隨診斷等)中的應(yīng)用成為強(qiáng)有力的生物標(biāo)志物,已經(jīng)開(kāi)始從科研走向臨床。對(duì)許多癌種,如非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌等帶來(lái)理解上的顛覆。
許多研究也就CH突變之于ctDNA檢測(cè)的影響進(jìn)行了一系列數(shù)據(jù)積累和分析(表3)。綜合表中羅列的研究,不難發(fā)現(xiàn),CH相關(guān)研究對(duì)測(cè)序深度有一定的要求。
ctDNA中對(duì)于CH的界定,除了上述同組織一樣應(yīng)用過(guò)濾條件外,Hu等[22]通過(guò)流式細(xì)胞分選技術(shù),同時(shí)引入數(shù)字聚合酶鏈反應(yīng)(digital droplet polymerase chain reaction,ddPCR)技術(shù),對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行單位點(diǎn)驗(yàn)證,明確其中KRAS突變患者的突變來(lái)源。在且僅在淋巴細(xì)胞及其四個(gè)亞群中只檢測(cè)到KRAS突變,表明一個(gè)淋巴細(xì)胞獲得該突變后經(jīng)歷克隆增殖,這與CH情況一致。
2019年,Razavi等[25]提出通過(guò)超高深度ctDNA測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),93.6%的無(wú)癌志愿者的白細(xì)胞攜帶一個(gè)CH突變,而這一比例在癌癥患者群體中竟高達(dá)99.1%。這一結(jié)論一時(shí)在業(yè)界激起千層浪,人們無(wú)外乎質(zhì)疑起ctDNA的臨床應(yīng)用場(chǎng)景。
表3 二代測(cè)序檢測(cè)ctDNA在實(shí)體瘤中CH的研究Tab.3 CH related research on next-generation sequencing of ctDNA in patients with solid tumor
4.3.1 靶向藥物治療位點(diǎn)
以液體活檢發(fā)展較為成熟的肺癌為例,在最新版非小細(xì)胞肺癌美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指南(2020.1版)中列出其基因檢測(cè)相關(guān)靶點(diǎn):傳統(tǒng)靶點(diǎn)包括EGFR、ALK、ROS1、BRAF、KRAS、NTRK、PD-L1;新靶點(diǎn)包括MET、RET、HER2、TMB??梢园l(fā)現(xiàn),CH涉及到的基因基本與靶向治療位點(diǎn)無(wú)關(guān)。其他癌種相關(guān)靶點(diǎn)如胃癌的HER2、NTRK,卵巢癌的BRCA1/2、NTRK等,由此可見(jiàn),對(duì)于實(shí)體瘤患者來(lái)說(shuō),CH的發(fā)生對(duì)靶向藥物的使用影響較小。
4.3.2 血液腫瘤突變負(fù)荷(blood tumor mutation burden,bTMB)
TMB是免疫治療領(lǐng)域中重要的生物標(biāo)志物之一。ctDNA具有無(wú)創(chuàng)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),但是由于腫瘤異質(zhì)性、檢測(cè)平臺(tái)敏感性及欠規(guī)范化,對(duì)于ctDNA檢測(cè)TMB本身還需更多大樣本、前瞻性的臨床研究進(jìn)行探索。撇去以上因素,CH現(xiàn)象對(duì)于腫瘤患者bTMB結(jié)果的影響,可以通過(guò)配對(duì)白細(xì)胞同等深度測(cè)序的過(guò)濾及優(yōu)化算法等技術(shù)規(guī)避[23]。
4.3.3 微小殘留病變(minimal residual disease,MRD)監(jiān)測(cè)
盡管目前掌握患者CH狀態(tài)后并沒(méi)有明確的臨床干預(yù)措施。ctDNA對(duì)于術(shù)后患者具有潛在的意義[26],目前認(rèn)為術(shù)后微小殘留病變監(jiān)測(cè)涉及高深度測(cè)序的手段,大多需要納入手術(shù)組織作為基線狀態(tài)以去除CH的影響。
因此CH的檢出對(duì)于基因檢測(cè)的臨床發(fā)展并非一種阻礙。通過(guò)過(guò)濾方法、篩選條件和流程優(yōu)化可以明確結(jié)果中CH的存在,并提出其可能對(duì)相應(yīng)臨床應(yīng)用場(chǎng)景產(chǎn)生的干擾。CH的存在使精準(zhǔn)醫(yī)療更加精準(zhǔn)化、規(guī)范化。
在血液腫瘤和心血管等非惡性疾病與CH的認(rèn)知基礎(chǔ)上,研究已經(jīng)開(kāi)始著眼于CH現(xiàn)象對(duì)于實(shí)體腫瘤的重要臨床意義。本綜述也明確了基因檢測(cè),無(wú)論是組織樣本還是ctDNA樣本,若想在實(shí)體腫瘤的全病程中得到長(zhǎng)足的發(fā)展,CH對(duì)腫瘤體細(xì)胞檢測(cè)所產(chǎn)生的影響必定是要解決的問(wèn)題之一。盡管在技術(shù)和生物信息學(xué)層面可以識(shí)別鑒定CH突變的存在以及在報(bào)告中對(duì)CH突變進(jìn)行剔除,但仍亟待行業(yè)規(guī)范的制定。