周金華,張曉筱,毛銳,何慶
1西南交通大學(xué)附屬成都市第三人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,成都610031;2四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院(華西第四醫(yī)院)
急性髓細(xì)胞白血?。ˋML)是兒童常見(jiàn)的血液系統(tǒng)惡性腫瘤,約占總白血病患者的25%。由于化學(xué)療法不斷加強(qiáng),異基因造血干細(xì)胞移植治療和支持治療的不斷進(jìn)步,兒童急性髓細(xì)胞白血?。╟AML)的總體生存率有所升高,但cAML患兒的初治緩解率仍較低,且成功緩解的患兒中約30%會(huì)復(fù)發(fā)[1],現(xiàn)有手段無(wú)法對(duì)患兒預(yù)后進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)。研究表明,分子異常例如染色體異常、基因突變等使骨髓和外周血中異常的髓樣細(xì)胞增殖,對(duì)正常造血干細(xì)胞(HSC)凋亡和分化產(chǎn)生抑制,都是cAML發(fā)生發(fā)展的重要因素[1-2]。最近,基于分子生物學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué)改變的cAML的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)分層已經(jīng)取得顯著進(jìn)展,有利于對(duì)患兒預(yù)后進(jìn)行準(zhǔn)確判斷并尋找新的治療靶點(diǎn)。例如提示預(yù)后良好的細(xì)胞遺傳學(xué)異常t(8;21)和inv(16)[3-4],提示預(yù)后不良的-5/-5q和-7/-7q[2]。另外,核型正常的cAML中的各種分子異常都具有重要的預(yù)后意義,例如核仁磷酸蛋白1(NPM1)基因突變[2,5-6],F(xiàn)MS樣酪氨酸激酶3(FLT3)的突變、缺失及過(guò)表達(dá)[7-8]和CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α(CEBPA)基因突變[9]。本研究利用從TARGET數(shù)據(jù)庫(kù)下載的cAML樣本,分析與患兒預(yù)后有關(guān)的臨床病理特征,進(jìn)一步構(gòu)建預(yù)后列線圖模型,并驗(yàn)證該模型的預(yù)測(cè)價(jià)值,旨在對(duì)cAML患兒預(yù)后進(jìn)行準(zhǔn)確、客觀的估計(jì)。
1.1 資料來(lái)源本研究的數(shù)據(jù)均來(lái)源于TARGET數(shù)據(jù)庫(kù),共下載1 068例樣本,截至日期為2019年6月10日。排除標(biāo)準(zhǔn):完全重復(fù)數(shù)據(jù);未記錄種族信息;缺少實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果和細(xì)胞遺傳學(xué)檢查結(jié)果等臨床資料者。最終納入839例資料完整的樣本。以2019年6月10日的為截止日期,患兒存活537例,死亡302例。
1.2 cAML患兒預(yù)后相關(guān)臨床特征的收集與分層①年齡,指診斷時(shí)的年齡,分為≤10歲和>10歲;②人種,分為西班牙裔或拉丁裔、非西班牙裔或拉丁裔。③緩解狀態(tài),根據(jù)第一療程結(jié)束時(shí)的緩解狀態(tài),分為未完全緩解、完全緩解。④白細(xì)胞計(jì)數(shù),指診斷時(shí)的白細(xì)胞計(jì)數(shù),分為<20×103/mL、20~100×103/mL、>100×103/mL。⑤外周血中母細(xì)胞(未成熟/未分化細(xì)胞)數(shù)量,以百分?jǐn)?shù)表示,分為>50%、≤50%。⑥合并中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、髓外侵犯疾?。ㄈ缇G色瘤)的情況。⑦通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序計(jì)數(shù)、全基因組測(cè)序技術(shù)獲得融合基因信息,判斷有無(wú)NPM突變、CEBPA突變、MLL突變、FLT3/ITD突變、FLT3點(diǎn)突變;⑧通過(guò)染色體顯帶技術(shù)確定染色體核型,觀察白血病細(xì)胞是否存在異常染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)改變(易位、倒位、缺失),如t(6;9)、t(8;21)、t(6;11)(q27;q23)、t(9;11)(p22;q23)、t(10;11)(p11.2;q23)、t(11:19)(q23:p13.1)、inv(16)、del7q、de19q、7號(hào)染色體單體(monosomy-7)、trisomy-8、trisomy-2、Minus-Y、Minus-X等。
1.3 cAML患兒預(yù)后獨(dú)立危險(xiǎn)因素分析與預(yù)測(cè)模型的建立和驗(yàn)證使用R軟件(版本3.6.1)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。首先利用單因素Cox回歸分析從16種臨床特征中篩選出P<0.1的臨床特征,然后再進(jìn)行多因素Cox回歸分析,選擇其中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)導(dǎo)入R軟件,利用“rms”“survival”“foreign”軟件包構(gòu)建列線圖(R版本3.6.1)。列線圖的區(qū)分能力主要由C指數(shù)和受試者工作特征曲線(ROC)的曲線下面積(AUC)表示。校準(zhǔn)曲線能夠反映模型的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的一致程度。根據(jù)多元Cox回歸分析的回歸系數(shù),計(jì)算由列線圖中9個(gè)臨床特征組成的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,以中位風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分作為臨界點(diǎn),采用Kaplan-Meier曲線對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患兒與低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患兒進(jìn)行預(yù)后生存分析。使用R軟件的“RMS”、“RMDA”軟件包繪制臨床決策曲線,分析在不同陽(yáng)性閾值下,該模型對(duì)臨床凈獲益率的影響。本研究使用內(nèi)部驗(yàn)證,按照7∶5的比例進(jìn)行隨機(jī)分配,驗(yàn)證集共納入588例患兒。
2.1 cAML患兒預(yù)后相關(guān)臨床特征收集與分層情況839例cAML患兒中,男445例、女393例;年齡≤10歲416例,>10歲423例;西班牙裔或拉丁裔153例,非西班牙裔或拉丁裔686例;治療后完全緩解625例,未完全緩解214例;診斷時(shí)的白細(xì)胞計(jì)數(shù)<20×103/mL 322例,(20~100)×103/mL 334例,>100×103/mL 183例;外周血母細(xì)胞>50% 399例,≤50% 440例;合并中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病56例,綠色瘤100例;NPM突變64例,CEBPA突變49例,MLL突變121例,F(xiàn)LT3/ITD突變142例,F(xiàn)LT3點(diǎn)突變57例;t(6;9)陽(yáng)性14例,t(8;21)陽(yáng)性126例,t(6;11)(q27;q23)陽(yáng)性16例,t(9;11)(p22;q23)陽(yáng)性21例,t(10;11)(p11.2;q23)陽(yáng)性19例,t(11;19)(q23;p13.1)陽(yáng)性21例,inv(16)陽(yáng)性110例,del7q陽(yáng)性22例,de19q陽(yáng)性31例,monosomy-7陽(yáng)性19例,trisomy-8陽(yáng)性87例,trisomy-2陽(yáng)性26例,Minus-Y陽(yáng)性45例。
2.2 cAML患兒預(yù)后的影響因素分析結(jié)果對(duì)839例患兒的臨床病理特征進(jìn)行單因素Cox回歸分析,結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)P<0.1的因素進(jìn)一步用多因素Cox回歸模型分析,結(jié)果顯示,診斷時(shí)白細(xì)胞計(jì)數(shù)>100×103/mL、綠色瘤、緩解狀態(tài)、t(8;21)、t(6;11)(q27;q23)、t(10;11)(p11.2;q23)、inv(16)、monosomy-7、NPM突變、CEBPA突變影響患兒預(yù)后的獨(dú)立因素(P<0.05或<0.01),見(jiàn)表2。
表1 影響cAML患兒預(yù)后的單因素Cox回歸分析結(jié)果
表2 影響cAML患兒預(yù)后的多因素Cox回歸分析結(jié)果
2.3 列線圖模型的建立及預(yù)測(cè)價(jià)值根據(jù)單因素和多因素Cox回歸分析篩選出的影響預(yù)后的獨(dú)立因素,構(gòu)建總體生存期(OS)預(yù)后列線圖如圖1所示。從列線圖中可以看出,inv(16)對(duì)預(yù)后的影響最大,其次是monosomy-7,以及t(10;11)(p11.2;q23)、t(6;11)(q27;q23)。訓(xùn)練集所構(gòu)建列線圖模型用于OS預(yù) 測(cè) 的C指 數(shù) 為0.704(95%CI為0.677~0.731),3年、5年、7年的校正圖(見(jiàn)OSID碼圖1)顯示,列線圖的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果具有較高的一致性。該模型預(yù)測(cè)3年、5年、7年生存率的AUC值分別為0.701、0.709、0.708(見(jiàn)OSID碼圖2),高于各臨床因素的單獨(dú)預(yù)測(cè)結(jié)果。
圖1 cAML患兒3、5、7年總體生存率列線圖模型
2.4 列線圖模型的內(nèi)部驗(yàn)證驗(yàn)證集所構(gòu)建列線圖模型用于OS預(yù)測(cè)的C指數(shù)為0.702(95%CI為0.689~0.715)。該模型預(yù)測(cè)3年、5年、7年生存率的AUC值分別為0.700、0.713、0.713(見(jiàn)OSID碼圖3),證明本模型具有較好的區(qū)分性能。驗(yàn)證集的校正圖(見(jiàn)OSID碼圖4)也顯示預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的一致性較高。
2.5 列線圖模型的生存分析基于多因素Cox回歸分析的回歸系數(shù)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,該評(píng)分公式由列線圖中的9個(gè)臨床特征組成。以相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的中位數(shù)作為臨界值,訓(xùn)練集高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分401例、低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分438例,驗(yàn)證集高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分294例、低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分294例。Kaplan-Meier分析顯示,訓(xùn)練集和驗(yàn)證集的高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患兒OS均低于低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患兒(P<0.001),見(jiàn)OSID碼圖5。
2.6 臨床決策曲線分析結(jié)果訓(xùn)練集的臨床決策曲線分析顯示,在18%~82%的閾值概率區(qū)間內(nèi),本研究所構(gòu)建的列線圖模型的獲益都比極端曲線高,見(jiàn)OSID碼圖6A;在驗(yàn)證集中的閾值概率區(qū)間為18%~79%,見(jiàn)OSID碼圖6B。證明本研究所構(gòu)建的列線圖模型有較大的閾值概率范圍。
TARGET數(shù)據(jù)庫(kù)由美國(guó)國(guó)家癌癥研究所(NCI)的癌癥基因組學(xué)辦公室(OCG)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。cAML是TARGET計(jì)劃的項(xiàng)目之一,通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)可獲得極大樣本的cAML患兒信息。本研究從TARGET數(shù)據(jù)庫(kù)共下載了839例臨床病理資料完整的cAML患兒數(shù)據(jù),然后運(yùn)用單因素與多因素Cox回歸分析篩選影響患兒預(yù)后的獨(dú)立因素,包括診斷時(shí)的白細(xì)胞計(jì)數(shù)、monosomy-7、t(6;11)(q27;q23)、t(10;11)(p11.2;q23)、t(8;21)、inv(16)、NPM突變等預(yù)測(cè)因子,成功構(gòu)建了預(yù)后列線圖模型;經(jīng)C指數(shù)、ROC曲線下面積、校準(zhǔn)曲線、Kaplan-Meier分析表明,該列線圖可以客觀準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)cAML患兒的預(yù)后。
美國(guó)國(guó)家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)針對(duì)cAML根據(jù)細(xì)胞遺傳學(xué)和分子異常將患兒分為有利、中度和不良風(fēng)險(xiǎn)組[10]。在該分類(lèi)系統(tǒng)中,有利風(fēng)險(xiǎn)組包括:t(15;17)[PML-RARA](APL);核心結(jié)合因子(CBF)重排,包括t(8;21)[RUNX1-RUNX1T1]和inv(16)或t(16;16)[CBFB-MYH11];核型正常且沒(méi)有FLT3內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)(ITD)(NPM1mut AML)的NPM1突變;核型正常且CEBPA(CEBPAmut/mut AML)發(fā)生雙等位基因突變。歐洲白血病網(wǎng)(ELN)的有利風(fēng)險(xiǎn)分組與NCCN類(lèi)似,只是風(fēng)險(xiǎn)分層的標(biāo)準(zhǔn)在某些方面與NCCN不同[11]。與中度或不良風(fēng)險(xiǎn)組的cAML患兒相比,具有上述遺傳變異的患兒接受治療后預(yù)后較好[12-15]。本研究結(jié)果與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致,inv(16)、t(8,21)、NPM突變、CEBPA突變陽(yáng)性患兒總評(píng)分低,生存概率大。monosomy-7是急性髓細(xì)胞性白血病(AML)中最常見(jiàn)的不良細(xì)胞遺傳學(xué)特征,與其他細(xì)胞遺傳學(xué)異常相比預(yù)后較差[16-17],而且是同種異體干細(xì)胞移植(SCT)的常見(jiàn)指征[18],本研究所構(gòu)建的列線圖中monosomy-7是患兒預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,與上述結(jié)論一致。t(6;11)(q27;q23)亞型,其無(wú)病生存率僅為11%,估計(jì)總體生存率僅為22%[19]。這種不良結(jié)果主要由較高的誘導(dǎo)失敗率(26%)和較高的復(fù)發(fā)率(57%)所導(dǎo)致,既往大量研究提示存在t(10;11)(p11.2;q23)異常的患兒易復(fù)發(fā),預(yù)后較差[20],本研究所構(gòu)建的預(yù)后列線圖也顯示這兩種染色體異常會(huì)導(dǎo)致生存率降低。
列線圖是腫瘤學(xué)中常用的工具,可根據(jù)各種預(yù)后因素來(lái)計(jì)算生存概率[21-22]。研究顯示,與許多癌癥的傳統(tǒng)分期系統(tǒng)相比,列線圖的預(yù)測(cè)性能存在明顯優(yōu)勢(shì)[23],已有提議將其作為替代甚至是新的標(biāo)準(zhǔn)[24-25]。目前,關(guān)于cAML患兒預(yù)后的研究局限于單個(gè)因素而缺乏多種預(yù)后因素的綜合分析。本研究建立了結(jié)合各臨床因素和遺傳因素的預(yù)后列線圖,列線圖中的各因素客觀、易得,其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度顯著優(yōu)于各因素獨(dú)立預(yù)測(cè)的結(jié)果,對(duì)指導(dǎo)個(gè)體化治療具有重要意義。低?;純嚎梢赃m當(dāng)降低治療強(qiáng)度,不需要進(jìn)行異基因造血干細(xì)胞細(xì)胞移植治療,而高?;純盒枰e極地考慮進(jìn)行移植,并在誘導(dǎo)和緩解后加強(qiáng)治療的鞏固[26]。但本研究也存在一定缺陷,很難在其他公共數(shù)據(jù)庫(kù)或研究中心獲得更多的病例信息,無(wú)法進(jìn)行外部驗(yàn)證。
綜上所述,我們?nèi)嬖u(píng)估了與cAML患兒預(yù)后相關(guān)因素的風(fēng)險(xiǎn),并進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分層,所構(gòu)建的列線圖可以客觀、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)cAML患兒的預(yù)后,并且可以帶來(lái)潛在的臨床獲益。對(duì)列線圖進(jìn)行充分合理地利用,可以幫助臨床醫(yī)生進(jìn)行個(gè)體化的治療,從而提高cAML患兒的生存率。