Literature DB >> 31495140

[Acute promyelocytic leukemia with STAT3-RARα fusion gene: a case report and literatures review].

X X Xu1, Z H Lyu1, K Q Liu2, Z S Meng1.   

Abstract

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Year:  2019        PMID: 31495140      PMCID: PMC7342867          DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2019.08.014

Source DB:  PubMed          Journal:  Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi        ISSN: 0253-2727


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急性早幼粒细胞白血病(APL)发病的遗传学基础是15号染色体的早幼粒细胞白血病(promyelocytic leukemiaPML)基因与17号染色体的维甲酸受体α(retinoic acid receptor α,RARα)基因发生融合,形成PML-RARα融合基因,进而表达PML-RARα融合蛋白,最终导致APL发生。但临床仍有部分APL患者缺乏经典PML-RARα融合基因,存在RARα基因的变异易位,与其他伴侣基因相融合。APLSTAT3-RARα融合基因临床非常罕见,我院诊断并治疗1例伴STAT3-RARα的APL患者,现报道如下并复习相关文献。

病例资料

患者,女,43岁,因“发现双下肢瘀斑伴齿龈出血4 d”于2018年8月23日入院。患者入院前4 d无明显诱因出现双下肢散在瘀斑,伴齿龈渗血,无发热、乏力、活动后心悸、骨痛、鼻出血、黑便等。当时未予重视,后症状逐渐加重,就诊于我院。血常规:WBC 21.1×109/L,HGB 105 g/L,PLT 83×109/L,外周血可见幼稚细胞;凝血功能:PT 24.3 s,APTT 31.5 s,纤维蛋白原0.52 g/L。考虑急性白血病收住我科。入院查体:贫血貌,全身皮肤可见散在瘀斑,浅表淋巴结无肿大,胸骨压痛(+),心肺听诊无异常,肝脾肋缘下未及,双下肢无水肿,病理征阴性。入院后完善相关检查,血常规:WBC 22.63×109/L,HGB 97 g/L,PLT 89×109/L,外周血幼稚细胞占0.58;骨髓细胞形态学:增生明显活跃,以异常早幼粒细胞为主,占0.900,染色质较细致,胞质丰富,胞质内颗粒增多,部分细胞可见内外胞质、Auer小体;红系比例明显减少,形态大致正常;全片巨核细胞14个,血小板散在可见。诊断:APL。免疫分型:可见一群异常细胞,约占骨髓有核细胞的75.39%,表达CD117CD33CD13MPO,部分表达CD64CD56,不表达CD38CD14CD34、HLA-DR、CD7CD15CD22CD19CD5CD10CD20、TDT、cCD79a、CD41a、CD25、cCD3,结论:符合AML表型,不除外APL。凝血功能:PT 15.1 s,APTT 29.8 s,纤维蛋白原0.45 g/L,D-二聚体3.74 mg/L。心电图、心肌酶谱、心脏彩超、胸部CT、肝肾功能均未见异常。 根据患者临床表现及骨髓细胞形态学、免疫表型特点,初步诊断为APL。立即予以全反式维甲酸(ATRA)20 mg每日两次诱导分化治疗,羟基脲降低肿瘤负荷及输注血浆等对症支持治疗,同时送检PML-RARα融合基因、染色体核型分析。结果回报:PML-RARα阴性,染色体核型:46,XX[8]。结合患者临床表现及骨髓细胞形态学特点考虑是否存在不典型APL的可能,进一步送检白血病43种融合基因、FISH RARα基因探针检测;因患者白细胞下降不明显,治疗第5天加用吡柔比星30 mg/d,共4 d。入院第8天,结果回报:白血病43种融合基因阴性,FISH:RARα基因重排阳性,可见3′RARα基因信号缺失(图1)。明确诊断:APL(变异型)。将患者标本进一步送检全基因组测序,明确与RARα融合的伴侣基因,加用亚砷酸(ATO)10 mg/d,同时联合阿糖胞苷100 mg每12 h 1次(5 d)。治疗期间,持续成分血输注支持治疗,同时控制感染及维甲酸综合征。治疗第28天血常规:WBC 4.06×109/L,HGB 74 g/L,PLT 15×109/L。复查骨髓象:早幼粒细胞占0.880,考虑APL(变异型)治疗后未缓解骨髓象。后患者因个人原因终止治疗,于2018年9月25日死亡。骨髓标本全基因组测序结果回报:STAT3-RARα阳性。
图1

FISH检测显示该例急性早幼粒细胞白血病患者RARα基因重排阳性

A:正常对照;B:急性早幼粒细胞白血病患者

FISH检测显示该例急性早幼粒细胞白血病患者RARα基因重排阳性

A:正常对照;B:急性早幼粒细胞白血病患者

讨论及文献复习

APL主要表现为骨髓及外周血异常早幼粒细胞明显增多,发病时常伴有凝血功能异常,病情凶险,初诊时病死率高,但预后良好。染色体t(15;17)(q22;q12)形成PML-RARα融合基因是APL的细胞遗传学和分子生物学的特异性标志。经典型APLATRA单独或联合ATO诱导治疗,缓解率超过90%。少数形态学类似APL的病例,存在RARα基因的罕见变异易位,这些病例发生易位的染色体并非15和17号,而是其他染色体上的伙伴基因与17号染色体RARα基因融合,产生变异型融合基因。目前已报道14种变异型RARα融合基因,包括ZBTB16-RARα[1]、NPM-RARα[2]、NuMA-RARα[3]、STAT5B-RARα[4]、PRKAR1A-RARα[5]、FIP1L1-RARα[6]、BCOR-RARα[7]、OBFC2A-RARα[8]、TBLR1-RARα[9]、GTF2I-RARα[10]、IRF2BP2-RARα[11]、FNDC3B-RARα[12]、STAT3-RARα[13]、TFG-RARα[14]。由于此类患者少见,对诊断来说是一种挑战,需要采用先进的细胞遗传学和分子生物学检测技术来明确诊断。 与经典型APLATRA单独或联合ATO诱导治疗敏感不同,变异型APL由于融合基因不同,对ATRA及ATO敏感度不一。根据目前文献报道,伴不同变异型融合基因患者对ATRA和ATO治疗反应情况可见表1。
表1

急性早幼粒细胞白血病伴不同变异型融合基因对全反式维甲酸(ATRA)及亚砷酸(ATO)的治疗反应

变异融合基因类型易位染色体报道例数ATRA敏感性ATO敏感性
ZBTB16-RARαt(11;17)(q23;q21)>30反应差反应差
NPM-RARαt(5;17)(q35;q12)10敏感未确定
NuMA-RARαt(11;17)(q13;q21)1敏感未确定
STAT5B-RARαder(17)11反应差反应差
PRKAR1A-RARαt(17;17)(q24;q21)1敏感敏感
FIP1L1-RARαt(4;17)(q12;q21)2其中1例敏感未确定
BCOR-RARαt(X;17)(p11;q21)22例均敏感1例不敏感
OBFC2A-RARαt(2;17)(q32;q21)1敏感未确定
TBLR1-RARαt(3;17)(q26;q21)31例敏感未确定
GTF21-RARαt(7;17)(q11;q21)1敏感敏感
IRF2BP2-RARαt(1;17)(q42;q21)3敏感敏感
FNDC3B-RARαt(3;17)(q26;q211敏感敏感
STAT3-RARαt(17;17)(17q21;q12)2反应差反应差
TFG-RARαt(3;14;17)(q12;q11;q21)1敏感敏感
本文报道的APLSTAT3-RARα患者,临床较为罕见。目前仅Yao等[13]报道2例。第1例患者为24岁男性,ATRA联合ATO治疗无反应;后予以标准剂量DA方案诱导化疗,仍未缓解;采用HAG方案(高三尖杉酯碱1 mg/m2第1~10天,阿糖胞苷10 mg/m2每12 h 1次第1~14天,G-CSF 150 µg/d)再次诱导化疗达CR,后行4个疗程FA方案(氟达拉滨30 mg/m2第1~3天,阿糖胞苷2.0 g/m2第1~3天)及1疗程MA方案(米托蒽醌8 mg/m2第1~3天,阿糖胞苷100 mg/m2第1~7天)强化巩固化疗,于诊断32个月时复发,死于脑出血。第2例患者为26岁男性,单独应用ATRA诱导分化治疗未缓解,随后予以IA方案诱导治疗,仍未缓解;后采取ATRA联合ATO以及强化疗,持续不缓解,于诊断6个月时因脑出血死亡。2例患者对ATRA及ATO均不敏感。 上述报道中,对2例患者骨髓标本进行全基因组测序分析显示,STAT3基因的内含子21(第1例患者)及内含子23(第2例患者)处各有一个断点,RARα基因的内含子2和外显子9端粒处有2个断点,RARα基因的3′端区域(从外显子3到外显子9)逆转并与STAT3基因的5′端区域(从外显子1到外显子21或23)融合在一起。RNA测序也证实了STAT3-RARα的重排。Tomita等[15]研究表明,ATRA结合结构域包括RARα外显子9,而外显子9中的其他较小缺失与APL中继发性ATRA耐药相关。Kluk等[16]报道显示类似结果,RARα外显子9的部分缺失可能与STAT5B-RARα对ATRA耐药有关。故Yao等推测由于STAT3-RARα融合基因在RARα中具有相似的外显子9的缺失,可能是2例患者对ATRA耐药的原因。 本文报道患者,初诊时形态学及免疫表型均提示APL,给予ATRA诱导分化、降低肿瘤负荷及对症支持治疗,同时等待基因检测结果确认诊断。治疗过程中,结果回报:PML-RARα阴性,但根据患者临床表现及细胞形态学、免疫分型特点,考虑可能为变异型APL,遂加做白血病43种融合基因检测(包括PML-RARα及报道相对多见的6种变异型RARα融合基因:PLZF-RARα、NPM-RARα、NuMA-RARα、STAT5B-RARα、PRKAR1A-RARα、FIP1L1-RARα)和RARα分离FISH。43种融合基因检测回报阴性。FISH结果显示RARα基因重排阳性,可见3′RARα基因信号缺失,诊断变异型APL,但具体类型尚不明确。因多数变异型APLATRA不敏感,且患者白细胞下降不明显,加用ATO联合化疗(蒽环类药物吡柔比星30 mg×4 d、阿糖胞苷100 mg×5 d)继续诱导治疗,未缓解。全基因组测序结果回报:STAT3-RARα阳性。本患者对ATRA及ATO治疗均不敏感,联合化疗也未取得疗效,与已报道的2例患者类似。 综上所述,APLSTAT3-RARα融合基因为临床一种罕见类型,常规方法检测临床较难诊断,新的细胞遗传学及分子生物学技术对诊断至关重要。目前报道显示:此变异型APL患者对于ATRA及ATO均不敏感,联合化疗可能使患者达到CR,由于病例数极少,目前仍无法明确有效方案,需进一步累积临床资料并对致病机制加以研究,找到新的治疗策略。
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1.  FIP1L1/RARA with breakpoint at FIP1L1 intron 13: a variant translocation in acute promyelocytic leukemia.

Authors:  Juliane Menezes; Francesco Acquadro; Concepción Perez-Pons de la Villa; Félix García-Sánchez; Sara Álvarez; Juan C Cigudosa
Journal:  Haematologica       Date:  2011-07-12       Impact factor: 9.941

2.  Successful treatment of acute promyelocytic leukemia with a t(X;17)(p11.4;q21) and BCOR-RARA fusion gene.

Authors:  Satoshi Ichikawa; Sonoko Ichikawa; Izumi Ishikawa; Taro Takahashi; Tohru Fujiwara; Hideo Harigae
Journal:  Cancer Genet       Date:  2015-02-02

3.  TFG-RARA: A novel fusion gene in acute promyelocytic leukemia that is responsive to all-trans retinoic acid.

Authors:  Mei-Ling Chong; Hao Cheng; Peisong Xu; Hong You; Min Wang; Lu Wang; Hao-Han Ho
Journal:  Leuk Res       Date:  2018-09-29       Impact factor: 3.156

4.  GTF2I-RARA is a novel fusion transcript in a t(7;17) variant of acute promyelocytic leukaemia with clinical resistance to retinoic acid.

Authors:  Ji Li; Hai-Ying Zhong; Yang Zhang; Le Xiao; Li-Hong Bai; Su-Fang Liu; Guang-Biao Zhou; Guang-Sen Zhang
Journal:  Br J Haematol       Date:  2014-10-04       Impact factor: 6.998

5.  Identification of a novel fusion gene, IRF2BP2-RARA, in acute promyelocytic leukemia.

Authors:  C Cameron Yin; Nitin Jain; Meenakshi Mehrotra; Jianhua Zhagn; Alexei Protopopov; Zhuang Zuo; Naveen Pemmaraju; Courtney DiNardo; Cheryl Hirsch-Ginsberg; Sa A Wang; L Jeffrey Medeiros; Lynda Chin; Keyur P Patel; Farhad Ravandi; Andrew Futreal; Carlos E Bueso-Ramos
Journal:  J Natl Compr Canc Netw       Date:  2015-01       Impact factor: 11.908

6.  Identification of novel recurrent STAT3-RARA fusions in acute promyelocytic leukemia lacking t(15;17)(q22;q12)/PML-RARA.

Authors:  Li Yao; Lijun Wen; Nana Wang; Tianhui Liu; Yang Xu; Changgeng Ruan; Depei Wu; Suning Chen
Journal:  Blood       Date:  2017-12-13       Impact factor: 22.113

7.  Fusion of retinoic acid receptor alpha to NuMA, the nuclear mitotic apparatus protein, by a variant translocation in acute promyelocytic leukaemia.

Authors:  R A Wells; C Catzavelos; S Kamel-Reid
Journal:  Nat Genet       Date:  1997-09       Impact factor: 38.330

8.  The PRKAR1A gene is fused to RARA in a new variant acute promyelocytic leukemia.

Authors:  Alberto Catalano; Mark A Dawson; Karthiga Somana; Stephen Opat; Anthony Schwarer; Lynda J Campbell; Harry Iland
Journal:  Blood       Date:  2007-08-21       Impact factor: 22.113

9.  OBFC2A/RARA: a novel fusion gene in variant acute promyelocytic leukemia.

Authors:  Dahae Won; So Youn Shin; Chan-Jeoung Park; Seongsoo Jang; Hyun-Sook Chi; Kyoo-Hyung Lee; Jin-Ok Lee; Eul-Ju Seo
Journal:  Blood       Date:  2013-01-03       Impact factor: 22.113

10.  Myeloid neoplasm demonstrating a STAT5B-RARA rearrangement and genetic alterations associated with all-trans retinoic acid resistance identified by a custom next-generation sequencing assay.

Authors:  Michael J Kluk; Ryan P Abo; Ronald D Brown; Frank C Kuo; Paola Dal Cin; Olga Pozdnyakova; Elizabeth A Morgan; Neal I Lindeman; Daniel J DeAngelo; Jon C Aster
Journal:  Cold Spring Harb Mol Case Stud       Date:  2015-10
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