CSH 2020 | 陈竺院士：急性早幼粒细胞白血病发病原理、分型和治疗的最新认识

APL，也称为急性髓细胞白血病M3型（AML-M3），占所有AML病例的10%，其首要特征是98%含有t（15;17）染色体易位及PML/RARα融合基因。由于早期出血风险大、死亡率高，该病曾被认为是最为凶险的白血病之一。自 1988 年全反式维甲酸（ATRA）引入以来，化疗、ATRA、砷剂（ATO）已经成为 APL治疗最常见的一线药物。上海瑞金医院从2001年起，形成了以ATRA+ATO±化疗为诱导、蒽环类及阿糖胞苷化疗3疗程为巩固、ATRA/ATO/口服小剂量化疗交替5疗程为维持的“上海方案”，10年总生存率高达86.3%，无事件生存率为78.0%，累积复发率（CIR）为12.0%，使得APL成为可治愈的白血病，并成为应用转化医学治愈血液恶性肿瘤的典范。

 

虽然APL治疗已获得了巨大成功，但目前仍存在大量争议和亟待解决的问题，其优化治疗与发病机制等也有待于进一步研究。在中华医学会第16次全国血液学学术会议（CSH）上，陈竺院士进行了题为“急性早幼粒细胞白血病发病原理、分型和治疗的最新认识”的报告，为我们详细地阐述了APL疾病领域的最新进展。

作为世界上APL基础研究和临床治疗的领先者，上海血液学研究所在“上海方案”的基础上，结合Lo-coco等低中危去化疗的理念，将高危APL患者也纳入研究，自2012年起开展了一项ATRA+ATO联合化疗治疗初诊急性早幼粒细胞白血病的随机、开放、多中心临床研究。该研究对低、中、高危组 APL 进行了分层优化治疗，主要观察ATO在诱导后（巩固与维持治疗阶段）对于APL的疗效。在巩固治疗阶段，低中危患者选用了ATRA+ATO/去甲氧柔红霉素（IDA）方案，高危患者加用了IDA治疗。试验设计图如下。

图1 APL 2012研究方案设计

2012-2017年间，全国共有22家中心参与，有855例患者纳入了该项研究，并按危险度进行了分组，其中高危患者占比31%，中危为46%，低危为22%。

对755例可进行ITT分析的患者进行了生存分析，结果显示，高危组患者的疗效显著增强（P=0.003）。继而进行了亚组分析，结果显示，在低危组患者中，ATO治疗与非ATO治疗相比具有显著统计学差异（P=0.012）。

图2 APL 2012生存分析结果

安全性方面，在巩固期内，ATO组患者发生3-4级血液学不良事件如中性粒细胞减少与血小板减少的概率均显著低于非ATO组。

图3 巩固期血液学不良反应

除了疗效与安全性，患者经治疗后的复发情况也是需要观察的部分。该研究显示，高危组复发率为7.6%，与中低危组患者复发情况具有显著差异（P＜0.001）；ATO组复发率为2.2%，与非ATO组（6.1%）之间亦有显著差异（P=0.011），这也说明了无论患者情况如何，ATO治疗均可为患者带来受益。大部分复发发生于前3年。

图4 治疗后复发情况

与APL 0406研究相比，该研究纳入患者的ECOG评分为0-4分，包含了低、中、高危患者，且DFS更长，因此，APL 2012更接近于真实世界。对比结果显示，ATO组未见显著差异，而对照组（化疗方案）疗效明显优于APL 0426研究，再次证实了ATO在APL诱导治疗阶段的重要性。

图5 低危患者生存比较

APL 2012是上海方案的改良与发展。多年随访结果显示，上海方案高危患者DFS为76.8%、OS为77.5%，APL 2012方案高危患者DFS为90.4%、OS为88.9%，两组具有显著差异，可见高危患者的DFS与OS较上海方案显著延长，且APL2012方案的不良反应较少。

图6 两种方案随访结果对比

在迄今为止全球最大的APL 2012试验中，基于ATRA/ATO的诱导、巩固和维持在中低风险病例中实现了7年DFS率为95.8％的目标；在高风险情况下，使用化学疗法可达到90.4％的7年DFS。95%以上的APL均可治愈。

40年前，陈竺院士曾在王振义教授指导下进行了白细胞细胞培养研究，并大胆预测“如能阐明上述促进白血病细胞分化的环境因素，则将为白血病的治疗开辟新的前景，即将来有可能通过控制机理而非用化疗针对白血病细胞本身来进行治疗。”在如今的40多年后，国内外关于APL发病机制的研究也日渐加深。

近年已有多项研究证实了PML/RARα上存在多种突变位点，导致对 ATO或ATRA耐药，表观修饰基因的突变对复发也有显著影响。PML/RARα基因检测对于APL早期分子生物学复发具有重要意义。

PML/RARα直接靶图谱揭示了转录抑制活性，重新定义了通过超级增强子作用的激活功能，并解释了ATRA/ATO的协同作用（图7）；PML/RARα通过在超级增强子区域染色质构象激活GFl1，这是APL细胞生长所必需的（图8）。

图7 PML/RARα可同时发挥抑制和激活功能，均与APL特异性基因标记相关

图8 APL细胞生长所必需的GFl1

研究发现，在大多数细胞系和许多组织中发现的PML核体（NBs）直径为0.1-2.0um。PML是NB的主要组织者。有超过120种的蛋白质与PML之间具有相互作用。

图9 PML NB

结构-功能最新研究结果表明，PML的寡聚不仅对正常NB的生成/UBC9修饰很重要，而且对PML/RARa的APL驱动作用以及对靶向治疗的应答也有重要意义。

在精准医学的指导下，寻找APL驱动基因和突变，开展标记物检查、诊断和靶向治疗，将成为未来肿瘤精准治疗的规范模式。

陈竺院士对目前APL的分层治疗现状进行了简单介绍。他提到，为进一步完善APL的分层，在研究中，将病人随机分为3/5（n=194）的训练集，以及2/5（n=129）的验证集，在训练集中，以表达谱中分子高危（SC2）作为终点，在389DEGs中通过LASSO回归产生一个包含7个基因的模型，即APL7 score。

基因体系中还包含着一个重要的因素，就是GATA1基因的表达。对GATA1的表达量进行分析，显示GATA1的表达量在Sanz低危组中最高，在Sanz高危组中最低（图10 A）。GATA1低表达伴随着白细胞计数增加、血小板计数减少的趋势（图10 B-C）。同时，分析了323例APL患者GATA1表达与APL早幼粒细胞的相关性。GATA1的表达量与早幼粒细胞百分比呈负相关（P<0.0001；R=0.386；图10 D）。将GATA1的表达量以四分位数分组，也得到了类似的结果（图10 E）。

图10 GATA1表达情况

APL7 score将APL患者在表达谱水平分为两组（GI组及GIl组）。结果显示，GI及GIl组病人在训练集、验证集的OS、EFS水平皆有显著差异。这也为后续设立低中危组与高危组的分层奠定了基础。

在Sanz分层的基础上，将COX单因素回归中显著的临床指标（白细胞计数）、基因组特征（NRAS突变）以及转录组特征（APL7 score）纳入多因素回归，并建立了最终预后预测模型。

图11 整合预测模型

陈竺院士表示，基因组和转录组标记的整合改善了急性早幼粒细胞白血病的预后预测。Sanz评分与分子标记的结合，建立了一个更精确的标准风险和高危人群分层系统，使治疗方案的选择更加容易。