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熙寧小課-第154期 | 熒光原位雜交檢測(cè)(FISH)技術(shù)解碼多發(fā)性骨髓瘤染色體異常
發(fā)布作者:熙寧生物發(fā)布時(shí)間:2024-09-06

多發(fā)性骨髓瘤(Multiple Myeloma,MM)是一種克隆漿細(xì)胞異常增殖的疾病,其特征是在骨髓中克隆性漿細(xì)胞的增殖,血液或尿液中單克隆蛋白,并伴隨相關(guān)器官功能損傷,常見的癥狀包括:血鈣增高、腎功能損害、貧血、骨病以及繼發(fā)淀粉樣變性[1]。MM是第二常見的造血和淋巴系統(tǒng)惡性腫瘤,約占腫瘤總發(fā)病率的1%和血液腫瘤的 13%[2]。

MM目前仍無法治愈,中位生存率為6年,但預(yù)后會(huì)有所不同,主要取決于染色體異常[3]。MM診斷時(shí)需通過染色體分析,進(jìn)行預(yù)后分層以及選擇適合的治療策略 [4]。MM患者最常用的染色體分析方法是通過骨髓熒光原位雜交 (FISH) 技術(shù)進(jìn)行[5]。



PART 01

多發(fā)性骨髓瘤的染色體異常與預(yù)后評(píng)估



高達(dá) 90% 的MM患者在診斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)原發(fā)性(Primary)細(xì)胞遺傳學(xué)異常性 [6]。在疾病不斷演化的過程中獲得繼發(fā)性(Secondary)細(xì)胞遺傳學(xué)異常,這兩種類型的異常都可對(duì)疾病的病程、預(yù)后和治療反應(yīng)產(chǎn)生影響,如圖1所示。MM是生物學(xué)行為和臨床表現(xiàn)呈顯著異質(zhì)性的疾病,精確的預(yù)后評(píng)估與危險(xiǎn)分層對(duì)于MM的精準(zhǔn)治療至關(guān)重要,染色體異常是MM危險(xiǎn)分層的基礎(chǔ)。NCCN指南要求初診中的骨髓檢查應(yīng)包括對(duì)骨髓穿刺所取細(xì)胞進(jìn)行FISH檢測(cè)[7]。


圖1 細(xì)胞遺傳學(xué)異常在MM疾病發(fā)生和進(jìn)展中的作用[5]



PART 02

原發(fā)性異常



原發(fā)性染色體異常是MM的起始基因異常,這些異常已經(jīng)存在于漿細(xì)胞腫瘤的 MGUS 階段并建立了顯性克隆。原發(fā)性細(xì)胞遺傳學(xué)異常包含兩大類:數(shù)目(即超二倍體)和結(jié)構(gòu)(即涉及 14q32 免疫球蛋白重鏈 ( IGH )基因座的易位)異常。

數(shù)目異常

染色體拷貝數(shù)增加或超二倍體是多發(fā)性骨髓瘤最常見的染色體數(shù)目異常,50-60% 的MM患者會(huì)出現(xiàn)這種情況[5]。通常表現(xiàn)為獲得完整染色體,導(dǎo)致某些染色體特別是奇數(shù)染色體的三體性,通常為3、5、7、9、11、15、19和21號(hào)染色體,以及48至75條染色體的超二倍體核型。

結(jié)構(gòu)異常

IGH 基因是漿細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄最頻繁的基因之一,高達(dá) 50% 的MM患者會(huì)發(fā)生涉及IGH重排的染色體結(jié)構(gòu)異常[5]。IGH基因與伙伴癌基因融合后,會(huì)產(chǎn)生兩條“衍生”染色體,每條染色體都包含部分 IGH序列和部分伙伴基因序列。IGH常見的的伙伴基因包括: CCND1、FGFR3、MAF 、MAFB 和CCND3。

常見的染色體異常包括:


t(11;14)(q13;q32) IGH::CCND1

t(4;14)(p16;q32) IGH::FGFR3

t(14;16)(q32;q23) IGH::MAF

t(6;14)(p21;q32) IGH::CCND3

t(14;20)(q32;q11) IGH::MAFB



PART 03

繼發(fā)性異常



繼發(fā)性染色體異常,包括拷貝數(shù)改變和染色體易位,可在疾病的自然病程中出現(xiàn),增加腫瘤群體內(nèi)的遺傳多樣性,并為腫瘤進(jìn)展提供適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)。MM中的不同染色體區(qū)域受到拷貝數(shù)改變的影響,包括擴(kuò)增(例如1q擴(kuò)增)和缺失(例如del(1p);del(17p))。這些在冒煙型多發(fā)性骨髓瘤、活動(dòng)癥狀性骨髓瘤和漿細(xì)胞白血病等晚期疾病中更為常見[8-10]。

常見的繼發(fā)性異常包括:1q 擴(kuò)增、del(1p)、17p缺失、MYC (8q24) 重排等。


表1 多發(fā)性骨髓瘤常見的染色體異常



PART 04

多發(fā)性骨髓瘤染色體異常與預(yù)后評(píng)估



MM患者可供評(píng)估的預(yù)后因素包括宿主因素、腫瘤特征和染色體異常的預(yù)后意義,單一因素常并不足以準(zhǔn)確評(píng)估預(yù)后。

宿主因素:

年齡在70歲以上的病人,基本上不具備用自體移植的條件,往往年齡越大,身體狀況越差,這些病人不能進(jìn)行自體移植,單純通過化療,有些高危的病人病情進(jìn)展很快,病程就會(huì)非常短。

腫瘤特征:

  • β2微球蛋白:β2微球高,說明瘤負(fù)荷比較高;

  • C反應(yīng)蛋白:間接反應(yīng)白介素-6的水平;

  • 乳酸脫菌酶:乳酸脫氫酶高,說明腫瘤負(fù)荷比較高;

  • 骨髓瘤細(xì)胞在外周血中的數(shù)量及在骨髓中的增殖情況。

染色體異常的預(yù)后意義:預(yù)后好或者不好的病人,可以從病人的染色體里夠找到異常,比如預(yù)后不良的,17p缺失、t(4;14)(p16;q32) IGH::FGFR3易位,t(14;16)(q32;q23) IGH::MAF等[11]。

Mayo骨髓瘤分層及風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整治療(Mayo Stratification ofMyeloma And Risk?adapted Therapy,mSMART)分層系統(tǒng),見圖2,使用廣泛,以此提出基于預(yù)后評(píng)估危險(xiǎn)分層的治療。

圖2 Mayo骨髓瘤分層及風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整治療分層系統(tǒng)


PART 05

多發(fā)性骨髓瘤的檢測(cè)



多發(fā)性骨髓瘤的臨床檢測(cè)項(xiàng)目

《中國(guó)多發(fā)性骨髓瘤診治指南》要求,對(duì)于臨床疑似MM的患者,應(yīng)完成基本檢查項(xiàng)目。有條件者,可進(jìn)行對(duì)診斷病情及預(yù)后分層具有重要價(jià)值的項(xiàng)目檢測(cè),具體檢測(cè)項(xiàng)目見表1。許多MM患者的腫瘤細(xì)胞在骨髓中比例較低且分布不均勻,專家共識(shí)建議行漿細(xì)胞富集或者標(biāo)記后再進(jìn)行FISH檢測(cè) [12]


表2 多發(fā)性骨髓瘤的檢測(cè)項(xiàng)目[12]

注:MRI為磁共振成像;PET?CT為正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像


多發(fā)性骨髓瘤染色體異常的FISH檢測(cè)

FISH是評(píng)估MM染色體異常的“金標(biāo)準(zhǔn)”,可以對(duì)培養(yǎng)的MM患者骨髓標(biāo)本的細(xì)胞懸液或間期骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。將細(xì)胞懸液或中期細(xì)胞制片后,使用熒光素標(biāo)記的FISH探針來靶向細(xì)胞核內(nèi)的特定DNA位置。由于骨髓瘤細(xì)胞分裂指數(shù)差,中期細(xì)胞很少使用。間期 FISH不依賴于分裂細(xì)胞的存在,能夠檢測(cè)隱秘的重排,從而克服了與核型分析相關(guān)的一些缺陷。探針可用于檢測(cè)與預(yù)后相關(guān)的細(xì)胞遺傳學(xué)異常,包括用于易位的雙融合和分離探針,以及用于檢測(cè)擴(kuò)增和缺失的拷貝數(shù)和缺失探針。


FISH檢測(cè)多發(fā)性骨髓瘤染色體異常局限性和挑戰(zhàn)

盡管 FISH 是分析多發(fā)性骨髓瘤染色體畸變最常用的方法,但它也受到很多限制和挑戰(zhàn)。最重要的限制是由于需要進(jìn)行漿細(xì)胞的富集或者標(biāo)記,導(dǎo)致評(píng)估的細(xì)胞數(shù)量較少。其次是需要為各種類型探針定義cut-off值,cut-off設(shè)定可參考?xì)W洲骨髓瘤網(wǎng)絡(luò)(European Myeloma Network)建議雙融合和分離探針分析的cut-off值為 10%,數(shù)字探針和缺失探針的cut-off值為20%[13],但沒有用于測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化方法。


表3 熙寧生物|精翰生物已開發(fā)多發(fā)性骨髓瘤染色體異常FISH檢測(cè)Panel



- 結(jié)果展示 -


1Q21擴(kuò)增

D13S319缺失

P53缺失

RB1缺失

IGH重排

IGH-CCND1融合

IGH-FGFR3融合

IGH-MAF融合

IGH-MAFB融合



熙寧生物|精翰生物FISH平臺(tái)采用了蔡司Axioscope 5熒光顯微鏡和ISIS FISH分析軟件的解決方案,秉承“合規(guī),精準(zhǔn),伴隨診斷”的核心理念,遵從CAP和GCP體系要求,已完成涵蓋實(shí)體瘤、血液瘤的多靶標(biāo)檢測(cè)方法開發(fā)及驗(yàn)證,可以提供全面的基于FISH技術(shù)的基因擴(kuò)增、基因斷裂、基因缺失、基因融合等檢測(cè)服務(wù)。

歡迎后臺(tái)留言咨詢。



參考文獻(xiàn):

[1] Front Oncol. 2020 Jan 24:9:1513

[2] Lancet. 2009 Jul 25;374(9686):324-39

[3] Lancet. 2021 Jan 30;397(10272):410-427

[4] Am J Hematol, 97 (2022), pp. 1086-1107

[5] Blood Reviews, Volume 64, March 2024, 101168

[6] Front Immunol. 2019 May 21:10:1121

[7] NCCN Guidelines Version 3.2024 Multiple Myeloma

[8] Nat Rev Clin Oncol. 2017 Feb;14(2):100-113

[9] Adv Hematol. 2014:2014:864058

[10] J Clin Oncol. 2023 Feb 1;41(4):756-765

[11] Acta Haematol Pol 2021;52(1):18-28.

[12] 中國(guó)多發(fā)性骨髓瘤診治指南(2022年修訂),中華內(nèi)科雜志2020 年5月第61卷第5期

[13] Haematologica. 2012 Aug; 97(8): 1272–1277.


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