[Effect of 1q21 amplification on bortezomib therapeutic response and prognosis of newly diagnosed multiple myeloma patients].

Objective: To investigate the effect of 1q21 amplification (1q) on the therapeutic response and prognosis of bortezomib(Btz) in the treatment of newly diagnosed multiple myeloma (MM) patients.
Methods: A total of 180 newly diagnosed MM were included for analyses of clinical characteristics, cytogenetics, objective response rate (ORR), progression-free survival (PFS) and overall survival (OS), retrospectively. Gene expression profiling (GEP) was analyzed using publicly available R2 platform.
Results: ① In 180 patients, 1q was found in 51.1% cases. Of them, 174 patients had complete follow-up data, including 88 cases with 1q and 86 without 1q (non-1q). ②Incidence of 1q was positively associated with percentage of IGH rearrangement (72.2%, P=0.017) and 1p deletion (1p) (27.8%, P=0.040). ③ The median PFS was 15.0 and 20.3 months for the 1q group and non-1q group, and the median OS was 29.4 and 44.0 months, respectively. Both PFS and OS of 1q group was significantly shorter than those of the non-1q group (P=0.029 and 0.038, respectively). Multivariate analysis further revealed that 1q was an independent prognostic factor for both PFS (HR=1.910, 95% CI 1.105-3.303, P=0.020) and OS (HR=2.353, 95% CI 1.090-5.078, P=0.029). ④ In 91 evaluable cases with 1q, very good partial remission (VGPR) rate was higher after treatment with Btz than those without Btz (62.1% vs 40.0%, P=0.032). Of note, the patients with 1q who received auto-HSCT after induction with Btz had significantly longer PFS than those without auto-HSCT (19 months vs 13 months, P=0.048). ⑤GEP analysis revealed that 1q21 amplification predominantly up-regulated expression of >50% genes within 1q21 region, and also altered expression of 28% genes in chromosome 1 and 10% genes in whole genome, particularly related to DNA repair and cell cycle. Conclusions: 1q is an independent adverse prognostic factor in patients with newly diagnosed MM. It is often associated with 1p deletion and IGH rearrangement. Patients with 1q respond well to Btz-based regimen, but they fail to gain long-term benefit from this treatment itself. However, auto-HSCT following Btz induction might improve survival of patients with 1q, suggesting a potential strategy to treat this high-risk subset of MM. GEP analysis warrants further attention in understanding the mechanisms underlying the high-risk of 1q.

1q21扩增（以下简称1q）是多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）中常见的一种细胞遗传学异常，2016年国际骨髓瘤工作组（IMWG）将1q定义为高危遗传学异常之一[1]。然而，1q对MM患者的疗效反应和生存的确切影响尚不明确[2]–[6]，且对该高危亚型仍缺乏有效的、能改善患者生存的治疗手段[7]–[9]。在本研究中我们回顾性分析了伴和不伴1q的初治MM患者临床特征、细胞遗传学异常、疗效和预后，同时利用公共数据库比较了伴和不伴1q MM样本基因表达谱（GEP）的差异。

病例与方法

1．病例：以2009年11月至2016年8月在吉林大学第一医院肿瘤中心住院治疗的180例初治MM患者为研究对象，诊断均符合2014年IMWG诊断标准[10]，并具有血清学、骨髓细胞形态学、FISH的初诊基线检测结果。应用FISH技术检测1q、del（17p）、del（13q）、del（1p23）、IGH重排[包括t（4;14）、t（11;14）、t（14;16）]等细胞遗传学异常。1q定义为≥3个拷贝数。

2．治疗方案：包括蛋白酶体抑制剂[硼替佐米（Btz）、卡非佐米]、免疫调节剂（来那度胺、沙利度胺）、细胞毒药物（马法兰、多柔比星、环磷酰胺）及auto-HSCT的诱导、巩固和维持治疗。180例患者中127例接受了以Btz为基础的方案，45例接受以传统化疗或沙利度胺为基础的治疗，8例接受以来那度胺及卡非佐米为基础的治疗。

3．疗效评价：依据2016年IMWG更新的疗效评价标准[11]进行疗效判断。疗效反应包括严格意义的完全缓解（sCR）、完全缓解（CR）、非常好的部分缓解（VGPR）、部分缓解（PR）、微小缓解（MR）、疾病稳定（SD）、疾病进展（PD）。总有效率（ORR）定义为≥PR率，深度缓解率定义为≥VGPR率。

4．生存评价：中位随访17.9（2.3~60.2）个月，随访截止时间为2016年11月27日。总体生存（OS）时间定义为MM诊断确立之日至死亡或随访截止日期；无进展生存（PFS）时间定义为MM诊断确立之日至PD、复发或死亡日期。

5．GEP分析：利用R2: Genomics Analysis and Visualization Platform（http://r2.amc.nl）分析平台，对其中的Hanamura-542[12]和Agnelli-102[13]两个数据集进行分析，比较伴和不伴1q的MM样本间GEP的差异（t检验，cut-off值为P<0.01），GO分析基因功能。

6．统计学处理：应用SPSS 22.0软件进行统计学分析。临床特征及疗效用中位数、百分率表示。生存分析采用Kaplan-Meier法，显著性检验采用Log-rank法；多因素分析应用Cox模型（纳入性别、年龄、M蛋白类型、疾病分期、HGB、肾小球滤过率（eGFR）、β2微球蛋白、LDH、骨髓浆细胞等临床特征及细胞遗传学结果）；采用χ2检验或Fisher精确概率法进行组间比较。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1．临床特征：180例患者中，男98例、女82例，中位年龄60（33~86）岁。其中IgG型76例、轻链型45例、IgA型41例、IgD型12例、不（寡）分泌型6例；DS分期：Ⅲ期175例，Ⅰ~Ⅱ期仅有5例；ISS分期：Ⅰ期27例，Ⅱ期62例，Ⅲ期91例。

2．1q发生率及其对其他临床特征及检测指标的影响：180例患者中，92例（51.1%）伴有1q。1q组和非1q组患者比较，骨髓浆细胞≥0.300者所占比例分别为70.0%和58.1%，差异有统计学意义（P=0.033），但两组患者间年龄、性别、M蛋白类型、临床分期及LDH水平的差异均无统计学意义（P值均>0.05）（表1）。

表1

1q21扩增（1q）对其他临床特征及检测指标的影响[阳性例数/检测例数（%）]

临床特征	1q组（92例）	非1q组（88例）	χ2值	P值
年龄			0.021	0.117
≤60岁	47/92（51.1）	44/88（50.0）
>60岁	45/92（48.9）	44/88（50.0）
性别			0.106	0.113
男	49/92（53.3）	49/88（55.7）
女	43/92（46.7）	39/88（44.3）
骨髓浆细胞			2.692	0.033
≥0.300	63/90（70.0）	50/86（58.1）
<0.300	27/90（30.0）	36/86（41.9）
M蛋白类型
IgG型	36/92（39.1）	40/88（45.5）	0.737	0.083
IgA型	24/92（26.1）	17/88（19.3）	1.172	0.079
IgD型	9/92（9.8）	3/88（3.4）		0.057
轻链型	21/92（22.8）	24/88（27.3）	0.474	0.108
不分泌型	2/92（2.2）	4/88（4.5）		0.225
Durie-Salmon分期				0.323
Ⅰ/Ⅱ期	3/92（3.3）	2/88（2.3）
Ⅲ期	89/92（96.7）	86/88（97.7）
ISS分期			0.023	0.117
Ⅰ/Ⅱ期	46/92（50.0）	43/88（48.9）
Ⅲ期	46/92（50.0）	45/88（51.1）
LDH			0.685	0.111
<220 U/L	54/73（74.0）	59/74（79.7）
≥220 U/L	19/73（26.0）	15/74（20.3）
细胞遗传学异常
del（17p）	11/92（12.0）	18/88（20.5）	2.403	0.049
del（13q/13q14）	44/89（49.4）	35/86（40.7）	1.349	0.062
del（1p）	10/36（27.8）	3/32（9.4）		0.040
IGH重排	65/90（72.2）	49/85（57.6）	4.090	0.017
t（11;14）	3/24（12.5）	7/34（20.6）		0.209
t（4;14）	4/23（17.4）	4/28（14.3）		0.285
t（14;16）	1/23（4.3）	1/28（3.6）		0.505

1q组患者中伴del（17p）者的比例明显低于非1q组（P=0.049），伴del（1p）、IGH重排者的比例明显高于非1q组（P值分别为0.040、0.017）；伴del（13q）、t（11;14）、t（4;14）者的比例两组间差异无统计学意义（P值均>0.05）（表1）。

3．1q对患者预后的影响：180例患者中，6例死亡时间不详，未纳入生存分析。174例有完整随访资料的患者中，1q组与非1q组患者的中位OS时间分别为29.4（95% CI 28.9~38.7）、44.0（95% CI 36.4~47.6）个月（P=0.038），中位PFS时间分别为15.0（95% CI 15.0~22.1）、20.3（95% CI 20.7~31.2）个月（P=0.029），差异均有统计学意义（图1）。有1q拷贝数检测结果的67例患者中，43例为3个拷贝（64.2%），24例为>3个拷贝（35.8%），两组间患者的OS和PFS差异均无统计学意义（P值分别为0.225、0.943）（图2）。多因素分析结果显示，ISS分期、HGB、β2微球蛋白、1q是影响患者OS的不良因素，HGB、1q是影响患者PFS的不良因素（表2）。

图1

1q21扩增对初治多发性骨髓瘤患者总生存（A）和无进展生存（B）的影响

图2

1q21扩增拷贝数对初治多发性骨髓瘤患者总生存（A）和无进展生存（B）的影响

表2

影响初治多发性骨髓瘤患者预后的多因素分析

影响因素	总生存			无进展生存
	HR	95%CI	P值	HR	95%CI	P值
性别（男/女）	0.937	0.469～1.874	0.855	1.453	0.885～2.385	0.140
年龄（≥60岁/<60岁）	1.088	0.539～2.194	0.815	1.091	0.651～1.827	0.741
ISS分期（Ⅲ期/Ⅰ～Ⅱ期）	4.372	1.116～17.125	0.034	1.888	0.598～5.960	0.279
M蛋白类型（IgA/非IgA）	0.842	0.376～1.884	0.676	1.092	0.626～1.906	0.756
HGB（<100 g/L/≥100 g/L）	2.933	1.183～7.271	0.020	2.231	1.167～4.267	0.015
eGFR（<40 ml/min/≥40 ml/min）	2.129	0.788～5.755	0.136	1.306	0.681～2.504	0.421
LDH（≥220 U/L/<220 U/L）	1.659	0.776～3.544	0.191	1.081	0.591～1.979	0.799
β2微球蛋白（≥5.5 mmol/L/<5.5 mmol/L）	0.195	0.044～0.868	0.032	0.569	0.164～1.972	0.374
骨髓浆细胞比例（≥0.300/<0.300）	0.436	0.189～1.006	0.052	0.874	0.490～1.560	0.649
del(17p)（阳性/阴性）	1.191	0.415～3.418	0.764	1.206	0.599～2.430	0.600
1q21扩增（阳性/阴性）	2.353	1.090～5.078	0.029	1.910	1.105～3.303	0.020

4．1q对Btz疗效的影响：92例伴1q患者中，66例接受含Btz方案治疗，26例接受不含Btz方案治疗，除1例不含Btz方案组患者无疗效评价外，伴1q患者接受Btz治疗的ORR（71.2%）略高于不含Btz组（64.0%），但差异无统计学意义（χ2=0.443，P=0.158）；而深度缓解率（62.1%）显著优于不含Btz组（40.0%），差异有统计学意义（χ2=3.602，P=0.032）。但伴和不伴1q患者对Btz疗效反应差异无统计学意义（ORR：χ2=0.160，P=0.195；≥VGPR：χ2=0.008，P=0.145）。生存分析显示，接受≥4个疗程Btz、<4个疗程Btz及不含Btz治疗的1q患者中位OS及PFS时间差异均无统计学意义（P值分别为0.186、0.700）。66例接受Btz治疗的1q患者中，9例后续接受auto-HSCT治疗患者的中位PFS时间（19个月）较非auto-HSCT组（13个月）显著延长，差异有统计学意义（P=0.048），中位OS时间差异无统计学意义（未达到对27.1个月，P=0.140）。

5．GEP分析：分析具有1q检测结果的MM样本（2个拷贝131例，3个拷贝69例，>3个拷贝43例），结果显示在全基因组水平，1q组和非1q组MM患者样本的GEP截然不同，1q导致共1 602个（9.8%）基因的表达变化，其中上调基因略多于下调者，广泛分布于除Y染色体外的几乎所有染色体，差异显著的基因主要与DNA修复（P=3.5×10−5）、细胞周期（P=4.1×10−13）、发育（P=0.040）、分化（P=0.010）、药物靶点（P=0.020）等有关；在1号染色体水平上，1q导致455个基因（28.1%）的表达变化，多数为上调，与细胞周期调节显著相关（P=1.5×10−4），其中长臂的基因绝大多数为上调（>97%），而位于短臂的基因则以下调占优（>66%）；在1q21区中，1q导致113个基因（56.8%）的表达变化，>98%为上调，包括多个已知与MM耐药或预后不良有关的基因，如CKS1B、ANP32E、PSMD4、MCL1、IL-6R等，主要与细胞凋亡（P=8.1×10−3）、信号传导（P=8.4×10−4）和细胞周期（P=3.8×10−3）相关，但拷贝数>3与3之间的差异甚小，仅有4个基因表达上调。

讨论

1q作为一种MM最常见细胞遗传学异常，在初治MM患者中的发生率为30%~40%[12],[14]。在本研究的180例初治MM患者中，1q发生率为51.1%，高于国外研究报道，但与国内An等[7]报道的48.9%相近，提示中国人群中初治MM患者的1q发生率可能高于欧美人群。

1q或1q区基因（如CKS1B）过表达与MM患者预后及生存不良密切相关[12],[14]。本研究中有70%以上患者接受以Btz为基础的诱导治疗，部分接受以沙利度胺及来那度胺等为基础的治疗，伴1q MM患者的PFS和OS时间显著短于非1q者。多因素分析结果则显示，1q是影响初治MM患者预后的独立不良因素。提示在新药时代，伴1q MM患者的预后并未得到明显的改善。

2016年IMWG共识中指出，多个遗传学异常伴随出现的危险性高于单一遗传学异常[1]。del（1p）也是一种影响预后的独立危险因素[15]。在本研究结果显示，1q患者中del（1p）的发生率为27.8%，与前期报告相符[16]，而在非1q患者中仅为9.4%，两者差异有统计学意义。1q患者中IGH重排的发生率较非1q患者高（72.2%对57.6%），与文献[17]报道的1q患者中IGH重排发生率（72%）相近，提示两者共存的现象较为常见。但1q患者中del（17p）的发生率则较非1q患者低（20.5%对12.0%）。提示在分析1q患者疗效和生存时，应考虑多种遗传学异常共存因素的影响[18]。关于1q拷贝数与预后的关系，目前认识尚不一致[12],[19]–[20]。我们的研究结果显示，1q拷贝数3和>3个患者的OS和PFS差异无统计学意义，支持An等[20]提出的结论：至少在中国人群中，1q拷贝数多少不具备附加预后价值。

Btz、来那度胺等新药的应用，并未显著改善伴1q MM患者的疗效和预后[8],[19]–[21]。我们的研究结果显示，1q患者接受含或不含Btz的治疗，其PFS和OS差异无统计学意义；尽管伴和不伴1q患者对Btz的疗效反应差异无统计学意义，但后者的预后明显优于前者；在1q患者中，与接受不含Btz组相比，以Btz为基础的方案能显著增加患者的深度缓解率，序贯auto-HSCT巩固治疗，则可明显延长其PFS时间，且OS时间亦呈现延长趋势。Shah等[22]研究发现，1q患者对Btz、来那度胺或两者联合治疗的反应与非1q患者相似，但未比较auto-HSCT对1q患者预后的影响。据此我们认为，尽管Btz治疗本身并不能使1q患者长期获益，但可以诱导良好的缓解，序贯auto-HSCT巩固治疗，则可能改善该高危亚型患者的生存。Dispenzieri[23]认为，对初治、适合移植的1q MM患者，建议以Btz和免疫调节剂（如VRd方案）诱导治疗3~6个月（4个周期），然后进行2次auto-HSCT，再用含Btz方案巩固1年以上；对于不适合移植的患者，则建议以Btz联合免疫调节剂（如VRd方案）治疗12个月，再以含Btz方案巩固1年以上。因此，肯定了当前Btz在治疗1q MM中的作用。

鉴于单基因（如CKS1B）检测难以预测MM患者的预后[24]，IMWG等一直在探讨采用GEP进行危险分层[25]–[29]。本研究通过对GEP数据库分析发现，1q组和非1q组MM患者样本的全基因组、1号染色体或1q21区的GEP均截然不同：1q不仅显著上调该区基因的表达，并导致全基因组众多基因表达的异常，主要与DNA修复和细胞周期有关，两者均与细胞增殖有关；1号染色体长臂基因以上调为主，而短臂中则以下调占优，可能与1q常伴del（1p）有关；但与3拷贝相比，≥4拷贝仅增加4个基因的表达，支持拷贝数增加对预后无附加影响的结果。

综上，本研究结果证实，1q是MM的高发、高危遗传学异常之一，与肿瘤负荷显著相关，常与IGH重排和del（1p）伴随存在，但伴del（17p）则相对较少，而两种以上遗传学异常共存的预后可能更差。Btz治疗可显著增加1q患者的深度缓解率，序贯auto-HSCT巩固治疗，可能改善该高危亚型患者的生存。1q不仅影响该染色体区基因的表达，也导致1号染色体及全基因组中众多基因的表达异常。因此，针对1q的GEP分析，有助于对该高危亚型更精确的危险分层，并可能解析其高危性的分子基础。