摘要:原发性浆细胞白血病(pPCL)是多发性骨髓瘤(MM)中预后最差的独立亚型,而现有MM分层/期体系对其危险分层效果有限,但由于pPCL十分罕见,故难以建立其专门的分层体系。为应对这一临床难题,吉林大学白求恩第一医院靳凤艳教授团队联合全国26个中心,基于新版IMW
原发性浆细胞白血病(pPCL)是多发性骨髓瘤(MM)中预后最差的独立亚型,而现有MM分层/期体系对其危险分层效果有限,但由于pPCL十分罕见,故难以建立其专门的分层体系。为应对这一临床难题,吉林大学白求恩第一医院靳凤艳教授团队联合全国26个中心,基于新版IMWG标准(CPC≥5%)的大样本队列,首次构建了pPCL特异性分期系统(PSS),可精准识别低(I期)、中(II期)、高(III期)风险患者。PSS的建立为pPCL个体化诊疗提供了关键工具,有望改写现有临床决策范式。近日,该项研究正式刊登于Journal of Hematology & Oncology,《肿瘤瞭望-血液时讯》特撷精粹,以飨读者。
研究背景
原发性浆细胞白血病(pPCL)是多发性骨髓瘤(MM)中罕见但侵袭性最强的亚型,约占全球新诊断MM病例的1%~2%。尽管新型治疗药物不断涌现,pPCL患者的预后改善仍十分有限。pPCL的核心特征是外周血(PB)中出现循环浆细胞(CPC),此前其诊断标准定义为CPC比例≥20%和/或绝对CPC计数≥2×109/L。但越来越多的证据显示,CPC比例为5%~19%的患者与CPC≥20%的患者预后相似。据此,国际骨髓瘤工作组(IMWG)与欧洲骨髓瘤网络(EMN)近期已将pPCL的诊断标准修订为形态学检测CPC≥5%。
pPCL常伴随高危细胞遗传学异常(HRCAs)和高肿瘤负荷,如乳酸脱氢酶(LDH)升高、β2-微球蛋白(β2-MG)升高、骨髓浆细胞(BMPCs)比例增加,且常见高钙血症、肾功能不全、贫血、血小板减少等临床表现(而溶骨性病变相对较少)。然而,由于pPCL发病率极低,故难以收集足够样本量以明确这些基线特征在pPCL中的预后价值,这也成为该疾病临床研究的主要瓶颈之一。
pPCL患者的预后异质性显著,在新型药物治疗时代,其中位总生存期(OS)为1.5~3年,但仍有小部分患者可存活4~5年以上。目前临床中广泛用于MM风险分层的国际分期系统(ISS)及修订版ISS(R-ISS)均基于MM患者,其对pPCL患者的风险分层适用性尚未明确。此前仅有一项研究报道了针对pPCL的预后指数(PCL-PI),其包含年龄≥60岁、血小板减少、绝对CPC计数≥20×109/L三个变量,能预测pPCL患者的OS,但该模型基于旧版IMWG诊断标准(CPC≥20%或绝对CPC计数≥2×109/L)的pPCL患者队列,且因研究队列的实验室数据不完整,未能纳入关键性的MM预后影响因素——细胞遗传学异常。因此,建立更可靠的pPCL风险分层模型仍是当前亟待满足的临床需求。
针对上述现状,该研究团队开展了全国多中心回顾性研究,利用目前规模最大的符合新版IMWG诊断标准(CPC≥5%)的pPCL患者队列之一,共纳入来自中国全国25个中心的340例pPCL患者作为训练队列,首先评估患者基线特征及细胞遗传学异常对预后的影响,确定了pPCL的HRCAs,进而通过单因素与多因素分析筛选出预测OS的关键变量, 建立了pPCL特异性分期系统(PSS),显著提升预后评估的准确性;随后在80例pPCL患者组成的独立队列中验证该分期系统的有效性。同时,通过对配对的骨髓(BM,髓内)与外周血(PB,髓外)肿瘤细胞进行基因组及转录组分析,探索了该分期系统划分的pPCL患者临床异质性背后的潜在分子基础。
主要研究结果
基线特征与预后
训练队列和验证队列pPCL患者的基线特征及治疗见表1。
表1. pPCL患者基线特征
与初诊MM(NDMM,CPC
图1.根据CPCs水平划分的基线特征及PFS
根据IMWG诊断标准分析显示,pPCL患者中高肿瘤负荷(BMPCs:59.3% vs. 29.1%,PPP=0.004)、贫血(89.0% vs 67.3%,PPP=0.042)的发生率均显著高于NDMM患者,而溶骨性病变发生率则显著低于NDMM患者(69.7% vs 95.3%,P
在治疗方案上,如基于蛋白酶体抑制剂(PI)或免疫调节药物(IMiD)的双联方案、基于PI联合IMiD的三联方案,及自体造血干细胞移植(ASCT)的应用方面,pPCL与NDMM患者间无显著差异(均P>0.05)。
中位随访30.2个月,pPCL患者的中位PFS与OS分别为8.1个月和14.5个月,显著短于NDMM患者(中位随访38.5个月)的20.6个月(HR 1.901,95% CI 1.646~2.196,PP
进一步分析显示,CPC比例为5%~19%与≥20%的pPCL患者基线特征无显著差异(均P>0.05),且两者的中位PFS(8.9个月vs 8.0个月,HR 1.064,95% CI 0.792~1.430,P=0.6804)和中位OS(15.5个月vs 12.2个月,HR 1.047,95% CI 0.767~1.428,P=0.7740)也无显著差异(图2C-D),因此将这两组患者合并进行后续分析。
图2. pPCL和NDMM患者的生存
pPCL和NDMM患者PFS(A)和OS(B)的比较,以及不同CPCs水平患者间PFS(C)和OS(D)的比较。
高危细胞遗传学异常(HRCAs)的确定
图3.细胞遗传学异常的预后影响
pPCL与NDMM患者间高危(A)与标危细胞遗传学异常(B)的比较,以及不同CPCs比例pPCL患者间高危(C)与标危细胞遗传学异常(D)的比较。单变量分析不同细胞遗传学异常对pPCL患者预后的影响(E)。
根据R-ISS标准,del(17p)、t(4;14)和t(14;16)被定义为MM的HRCAs。在训练队列中,59.5%的pPCL患者至少携带一种HRCA,显著高于NDMM患者的28.3%(PPP=0.014)、t(14;16)(17.0% vs 2.5%,PP>0.05)(图3C-D)。
Kaplan-Meier分析显示,携带del(17p)、t(4;14)或t(14;16)的pPCL患者,其OS显著短于无相应异常的患者(图4A~C);而伴1q+与不伴1q+患者的OS则无显著差异(图4D);del(13q)、t(11;14)等其他细胞遗传学异常也对OS无显著影响。
单因素分析进一步证实,del(17p)、t(4;14)和t(14;16)与pPCL患者更短的PFS或OS相关,而即使将1q+的cut-off值上调至30%,其对PFS和OS仍无显著影响(均P>0.05)(图3E),del(13q)和t(11;14)也无显著影响(均P>0.05)。因此,本研究将del(17p)、t(4;14)和t(14;16)定义为pPCL的HRCAs。
图4.伴有不同细胞遗传学异常的pPCL患者的生存情况
伴del(17p)(A)、t(4;14)(B)、t(14;16)(C)和1q+(D)异常的pPCL患者OS的 Kaplan-Meier曲线。
pPCL分期系统(PSS)的建立
图5. PSS预后分期系统
训练队列中总生存期(OS)的单变量 (A)和多变量分析(B),以及PSS的算法(C)。
在训练队列中,单因素分析显示,肾功能不全(估算肾小球滤过率≤40 ml/min/1.73m2)、血小板减少(血小板计数正常上限)和HRCAs(即del(17p)、t(4;14)或t(14;16))与pPCL患者的不良OS显著相关(均P
对113例上述变量基线数据完整的患者进行多因素分析,进一步确定LDH升高、血小板减少和HRCAs是OS的独立预测因素(图5B)。
基于上述三个变量,构建了简单的分期算法,可将pPCL患者分为三组:PSS I期(无或仅具备其中1个变量)、PSS II期(具备其中任意2个变量)、PSS III期(具备全部3个变量),分别占pPCL患者的38.1%、34.5%和27.4%(图5C)。
PSS分期系统的预测能力
图6. 基于PSS预后分期系统的生存分析
训练队列中OS(A)和PFS(B)的Kaplan-Meier生存曲线;验证队列中OS(C)和PFS(D)的Kaplan-Meier生存曲线。
在两个独立的pPCL患者队列中评估了PSS的危险分层效能。在训练队列中,113例同时具备PSS三个变量的患者按PSS分为I~III期,各期间OS存在显著差异(图6A),且PSS也能区分III期与I期或II期间的PFS差异(图6B),但尽管II期与I期的中位PFS(12.9个月vs 20.6个月)存在明显差距,但无显著差异。
随后,利用独立验证队列进行了外部验证,在80例PSS分期数据完整的pPCL患者中,中位随访22.3个月,PSS I期(26.3%)、II期(62.5%)、III期(11.3%)患者的中位OS分别为62.1个月、31.6个月和21.8个月。PSS能显著区分III期与I期或II期的OS差异,而II期与I期间的OS差异则相对较小(图6C)。尽管PSS I、II、III期患者间PFS的Kaplan-Meier曲线明显分离(中位PFS分别为31.0个月、16.9个月、10.8个月),但仅III期与I期间存在显著差异,II期与I期、III期与II期间的差异无统计学意义(图6D)。
训练队列的单因素分析显示,肾功能不全、血小板减少、低白蛋白血症、LDH升高、HRCAs以及PSS II期或III期均与OS不良相关(图7A)。排除已纳入PSS的血小板减少、LDH升高和HRCAs后进行多因素分析显示,PSS III期是预测OS最强的变量(图7B),而肾功能不全是另一个OS的独立预测因素。
图7. PSS分期系统预测总生存期(OS)
训练队列中OS的单变量(A)和多变量分析(B)。
PSS分期系统的亚组分析
图8.根据不同年龄和CPCs比例的亚组分析
年龄小于60岁(A)、年龄大于或等于60岁(B)、CPCs比例为5%-20%(C)、及CPCs比例大于或等于20%(D)pPCL患者OS的Kaplan-Meier生存曲线。
在不同基线特征与治疗背景下,进一步验证PSS的效能。在训练队列中,年龄
在CPC比例为5%~19%的患者中,PSS能区分III期与I期的OS差异,III期与II期间的差异较弱,II期与I期间无显著差异(图8C)。而在CPC≥20%的患者中,PSS的区分效能更佳,各期间OS均存在显著差异(图8D)。
在接受基于PI(45例)或IMiD(12例)两药联合方案诱导治疗的患者中,PSS能区分II期与I期、III期与I期、III期与II期的OS差异(图9A)。由于训练队列和验证队列中接受基于PI联合IMiD三药联合方案诱导治疗的pPCL患者数量有限,将两个队列合并进行亚组分析,结果显示PSS I、II、III期患者的Kaplan-Meier曲线明显分离(中位OS分别为54.1个月、24.4个月、11.1个月),但仅III期与I期间存在显著差异(图9B)。在未接受ASCT的pPCL患者(训练队列)中,PSS能显著区分III期与I期或II期的OS差异,II期与I期间无显著差异(图9C);在接受ASCT的pPCL患者中,PSS有区分OS的趋势(图9D),但即使合并两个队列,患者数量仍较少,无法进行统计学分析。
图9. 根据不同治疗方案的亚组分析
接受两药(A)和三药联合诱导治疗(B)pPCL患者OS的Kaplan-Meier生存曲线;接受(C)和未接受(D)自体干细胞移植(ASCT)pPCL患者OS的Kaplan-Meier生存曲线。
PSS与现有分层/期系统的比较
越来越多的证据表明,pPCL是在生物学和临床上均有别于MM的一种独立疾病。因此,现有的NDMM分层/期系统,包括临床常用的ISS、R-ISS,以及ISS第二次修订版(R2-ISS)、梅奥分期系统(MASS)等,是否适用于pPCL风险分层,尚不明确。
在训练队列中,上述NDMM的分层/期系统均不能对pPCL患者进行有效的危险分层。分析PSS与ISS、R-ISS的关系显示,ISS和R-ISS各期pPCL患者分布极不均衡,而在PSS I、II、III期间分布较为均匀(图10A)。值得注意的是,31.3%的ISS III期患者被重新归类为PSS I期,39.8%被归类为PSS II期;52.9%的ISS II期患者被重新归类为PSS I期,23.5%被归类为PSS III期(图10B)。15.8%的R-ISS III期患者被重新归类为PSS I期,47.4%被归类为PSS II期;64.5%的R-ISS II期患者被重新归类为PSS I期,12.9%被归类为PSS III期(图10C)。
2年生存率的决策曲线分析(DCA)显示,PSS的净获益显著优于ISS、R-ISS、及迄今报道的唯一pPCL风险模型PCL-PI(图10D)。此外,PSS预测OS风险的准确性也明显高于目前所有的风险模型。
图10. PSS与其他分层/期模型的对比
训练队列中,pPCL患者在ISS、R-ISS及PSS不同分期间的分布情况(A)。ISS分期向PSS分期的转换(B)。R-ISS分期向PSS分期的转换(C)。2年生存率的决策曲线分析(DCA)(D)。
全基因转录组分析
图11.pPCL患者的转录组分析
以健康供体为对照,既往研究中报道的在pPCL中上调或下调基因的热图(A),以及与OS呈正或负相关基因的热图(B)。pPCL患者CD138+肿瘤细胞中差异表达最显著的20个基因的热图,包括上调基因(C)和下调基因(D)。差异表达基因在染色体上的分布情况(E)。
为探索不同PSS分期的pPCL患者预后异质性的分子基础,本研究对pPCL患者配对的PB与BM样本中CD138富集的肿瘤细胞进行全基因组RNA测序(RNAseq),绘制了转录组图谱。分析既往报道的pPCL相较于MM的特异性表达异常基因、或与OS显著相关的基因显示,与健康供体(HD)的骨髓样本相比,4例pPCL患者的配对PB和BM样本中,上述大部分基因均存在表达异常,提示这些基因可能是pPCL的特异性基因(图11A-B)。
无监督层次聚类分析显示,PSS I期、II期及III期患者的基因表达谱(GEPs)存在高度异质性。依据差异倍数(FC)的热图显示了每位患者中排名前20的差异表达基因(DEGs),包括上调(图11C)和下调基因(图11D)。进一步分析发现,PB与BM间的DEGs广泛分布于所有染色体(图11E)。基因本体(GO)分析显示,不同PSS分期(I、II、III期)患者的这些DEGs在功能上亦存在显著差异。与BM样本相比,发现20个PB特异性DEGs,对其中4个免疫/炎症相关基因(GEP2、S100A10、AIM2、FAS)进行验证,且GEP2、S100A10、AIM2与OS显著相关,进一步功能分析显示,S100A10过表达不仅导致蛋白酶体抑制剂(硼替佐米)耐药,而且可能与髓外病变的血管新生有关。
靶向基因组分析
本研究还应用Ion AmpliSeq Comprehensive Cancer Panel(包含409个最常见突变的抑癌基因与癌基因),对3例不同PSS分期(I、II、III期)pPCL患者的配对PB与BM样本中CD138富集的肿瘤细胞进行DNA测序。结果显示,每位患者PB与BM中的突变基因在染色体分布上具有高度相似性,且这些突变基因所富集的GO条目(包括免疫/炎症相关条目)在PB与BM中也几乎完全一致。但不同PSS分期患者中存在特异性热点基因的错义突变,包括TP53、KRAS、PRDM1、NF1、BRAF等,其中KRAS多个热点突变仅见于PSS III期患者。
三、总结归纳
本研究提供的真实世界数据表明,既往为MM开发的分层/期系统均无法对pPCL患者进行有效的危险分层。本研究利用符合新版IMWG诊断标准(CPC≥5%)的多中心大样本pPCL患者队列,基于临床常规诊断中易获取的三个变量(LDH、血小板减少、细胞遗传学异常),构建了pPCL特异性分期系统(PSS),该系统不仅便于后续研究验证,也具备临床推广应用的潜力。因此,PSS的临床价值值得进一步探索,尤其是通过前瞻性研究明确其在指导pPCL个体化治疗中的作用。
靳凤艳 教授
吉林大学白求恩第一医院
吉林大学白求恩第一医院医学博士
主任医师 教授 博士研究生导师
吉林省中青年科技创新卓越人才
中国老年学和老年医学学会老年病学分会副秘书长
中国老年学和老年医学学会老年病学分会血液学专家委员会主任委员
中国女医师协会血液专业委员会青年委员会副主任委员
中华医学会血液学分会浆细胞疾病学组委员
中国医师协会多发性骨髓瘤专业委员会委员
中国抗癌协会血液肿瘤委员会委员
中国抗癌协会多发性骨髓瘤委员会委员
中国抗癌协会淋巴瘤专业委员会委员
中国临床肿瘤学会抗白血病联盟 抗淋巴瘤联盟委员
美国血液学会(ASH)国际会员
主持国家自然科学基金面上项目4项
以第一或通讯作者在SCI杂志发表论文50余篇
参与多项多发性骨髓瘤指南的撰写
来源:肿瘤瞭望