引言
近年来,人们日益认识到遗传性白血病易感综合征是髓系和淋巴系血液恶性肿瘤发展的基础。目前估计有5%–10%的血液恶性肿瘤可能具有潜在的种系成分,其发生率与乳腺癌、前列腺癌和结肠癌相似。修订后的世界卫生组织(WHO)以及国际共识分类(ICC)和欧洲白血病网(ELN)指南现已将潜在的遗传性血液恶性肿瘤(HHM)视为一个独特的实体,提高了对可能直接影响患者护理(如最佳移植供体选择)以及识别可能受益于基因咨询、筛查和预防方法的家庭成员的种系易感性的认识。
慢性淋巴细胞白血病(CLL)在美国每年约占所有新发癌症病例的1%。它在男性、欧洲血统人群和老年人中更为常见,诊断中位年龄为70岁。
“家族性CLL”这一实体,即至少有一名额外亲属患有CLL的CLL患者,早已被认识,基于人群的样本表明其发生率约为5%–8%。来自瑞典家庭癌症数据库的数据表明,受CLL/SLL影响的个体的家庭成员,其终生患CLL的风险增加了5.6倍,并且患其他淋巴系统恶性肿瘤(如非霍奇金淋巴瘤(NHL)和霍奇金淋巴瘤(HL))的风险也增加。单克隆B淋巴细胞增多症(MBL)的发病率在CLL患者的亲属中也增加,未受影响的一级亲属中发病率为13.5%–18%,而在血细胞计数正常的成年人中,一般人群的MBL发病率约为3.5%。
家族性CLL风险似乎大多是多重因素的,因为可识别的单基因孟德尔遗传性淋巴系统恶性肿瘤易感性仍然罕见。一个值得注意的例外是端粒保护蛋白1(POT1),它是保护端粒复合体中的一个关键基因,功能是维持染色体稳定性并防止在端粒处不恰当地激活DNA损伤反应。POT1变异发生在大约5%的CLL患者中,并且在免疫球蛋白重链可变区(IGHV)未突变的患者中更为常见。POT1变异通常是体细胞获得性的,然而,种系POT1变异已在具有家族性CLL的家族中被描述,这与POT1肿瘤易感综合征(POT1-TPD)一致。POT1-TPD的特点是个人和/或家族有胶质瘤、皮肤黑色素瘤、血管肉瘤、心脏粘液瘤和CLL病史,并且与新增加的甲状腺癌和结直肠癌风险相关。与JAK2突变的骨髓增殖性肿瘤(MPN)的关联也被提出。
尽管POT1-TPD是一个公认的实体,但携带种系POT1变异的个体的临床特征、自然史和治疗结果尚未被描述,关于额外癌症监测的建议仍定义不足。在本研究中,我们分析了一个大型的POT1-TPD个体队列。我们回顾了他们的个人和家族癌症史,并描述了观察到的POT1变异。我们通过流式细胞术在POT1-TPD患者中寻找MBL群体的存在,并回顾了患有CLL的POT1-TPD患者的疾病特征、临床病程和治疗反应。
材料与方法
患有POT1基因变异的患者,在血液恶性肿瘤的检查过程中或作为家族级联检测的一部分被确定后,被转诊至德克萨斯大学MD安德森癌症中心的遗传性血液恶性肿瘤诊所(HHMC)。为了确认POT1变异是种系的,对没有血液恶性肿瘤的个体进行了血液或唾液临床实验室基因检测,或对患有血液恶性肿瘤的患者进行了培养的皮肤成纤维细胞检测。具体而言,POT1基因突变的种系检测由GeneDx使用下一代测序(NGS)对从血液、唾液或通过皮肤穿刺活检培养的成纤维细胞中提取的基因组DNA进行,或由Invitae对从血液或唾液中提取的基因组DNA进行。
被确定具有POT1基因致病性或可能致病性(P/LP)种系变异的患者被纳入本研究。对于POT1基因中具有意义不确定变异(VUS)的杂合子患者,仅在该患者还被发现具有长端粒(超过年龄匹配对照的第99百分位数)时才被纳入,因为端粒酶依赖性端粒延长被认为是P/LP POT1变异的致病机制。研究时间为2015年7月14日至2024年12月10日。
端粒长度测试通过约翰霍普金斯医院实验室的流式细胞术和荧光原位杂交(FISH)进行,数据相对于临床验证的列线图绘制。使用标准化的病例报告表收集患者的临床、实验室和遗传特征。由于POT1-TPD与广泛的血液和非血液恶性肿瘤相关,因此系统地收集了个人和家族癌症史,并为每个个体创建了详细的三代谱系。
本研究的主要终点是描述POT1-TPD的特征,包括种系POT1变异的谱系以及相关的个人和家族癌症表型。次要终点包括与POT1相关的CLL和MBL个体的临床特征、疾病过程和治疗结果。使用Kaplan-Meier估计进行事件发生时间分析。总生存期(OS)从CLL诊断时间测量到最后一次随访或任何原因死亡的时间。所有统计分析均使用SPSS软件进行。
结果
研究人群
在17个家庭中确定了24名具有杂合性P/LP POT1变异或具有长端粒的POT1 VUS的个体(表1)。在转诊至HHMC时,11名个体(46%)已确诊为CLL,一名个体(4%)已确诊为MBL。其余12名个体(50%)没有CLL或MBL病史;这些个体被转诊至HHMC是基于因其他恶性肿瘤的检查(两名个体有黑色素瘤个人史)或作为家族级联检测的一部分(两名个体有CLL家族史,八名个体有非CLL癌症家族史)而检测到POT1变异。在没有CLL或MBL既往史的12名个体中,转诊时进行的外周血流式细胞术显示另外四名个体(33%)存在MBL。
POT1变异分析
16个家庭(共17个)有POT1变异的详细信息(表2)。变异被分类为致病性(7/16, 44%)、可能致病性(7/16, 44%)或VUS (2/16, 19%)。VUS变异因通过流式分选淋巴细胞的flow-FISH确认端粒长度大于第99百分位数而被纳入本分析。在16个家庭中,识别出13种独特的POT1变异;三个无亲缘关系的家庭具有相同的DNA改变。具体变异在图1中直观呈现。
在三个家庭(19%)中观察到了额外的种系致病变异:CHEK2、BRCA2和MITF。同时具有BRCA2变异的家庭乳腺癌患病率很高(11个已知家庭成员中有5个患病),包括两例年龄<40岁发生的乳腺癌和两例男性乳腺癌。同时具有CHEK2变异的家庭在16个已知家庭成员中有一人患有乳腺癌(40岁)。同时具有MITF变异的家庭在8个已知家庭成员中有两人患有黑色素瘤。
通过flow-FISH进行的端粒长度测试在来自不同家庭的五名个体(31%)中进行。所有个体的淋巴细胞端粒长度都高于第90百分位数,60%超过第99百分位数(图S1)。在测试的五名个体中,两名患有CLL,两名患有MBL,一名没有淋巴增殖性疾病。
个人和家族癌症史
个人癌症史
24名POT1-TPD个体中有11名(46%)患有至少一种非CLL/MBL恶性肿瘤,包括10例皮肤癌(六例黑色素瘤和四例非黑色素瘤)、三例雌激素受体(ER)/孕激素受体(PR)阳性乳腺癌、三例非CLL/MBL血液系统癌症(一例蕈样肉芽肿病、一例CML和一例边缘区淋巴瘤)以及一例甲状腺乳头状癌(表1)。八名个体(33%)患有良性甲状腺疾病。未观察到胶质母细胞瘤或血管肉瘤。
患有CLL/MBL的患者(10/16, 63%)额外癌症的发生率高于未患有的患者(3/8, 38%)。CLL/MBL患者中最常见的额外癌症是皮肤癌(八名患者;四例黑色素瘤和四例非黑色素瘤组织学)和ER/PR阳性乳腺癌(三名患者)。
家族癌症史和家族原籍国
17个家庭的家族癌症史概述于表3。最常见的家族性癌症是黑色素瘤(8/17, 47%)和CLL (6/17, 35%)。也报告了胶质母细胞瘤(3/17, 18%)和甲状腺乳头状癌(3/17, 18%)病例。此外,乳腺癌(82%)、结肠癌(29%)、胃癌(29%)和肺癌(24%)也很常见。家族谱系可在支持信息中获取(图S2A–R)。
八名个体(33%)有自我报告的家族原籍国信息(表S1)。这八名个体中的大多数表示其原籍国为欧洲国家,尽管有三名个体报告了美洲原住民血统。关于德系犹太人血统和近亲结婚的信息可用于整个24名患者队列;没有任何个体报告这两者。
CLL/MBL队列的临床特征
MBL特征
患有MBL的POT1-TPD患者(n=5)的中位诊断年龄为66岁(范围:40–68)。这些患者的特征概述于支持信息(表S2)。细胞遗传学分析(三个病例可用)显示二倍体核型;通过FISH在3/5患者中检测到del(13q)。IGHV突变状态可用于两名患者:一名突变,一名未突变。一名54岁的患者在转诊至HHMC时被诊断为MBL,在MBL诊断后12.0个月进展为CLL。CLL进展时的检查显示FISH有13号染色体长臂缺失(del13q)和未突变的IGHV。
CLL特征
患有CLL的POT1-TPD患者(n=11)的中位诊断年龄为55岁(范围:29–68)。这些患者的特征概述于表4。大多数具有二倍体细胞遗传学(82%),64%通过FISH存在del13q。对10名患者进行了IGHV突变状态检测(60%突变,40%未突变)。七名患者作为CLL预后标志物评估的一部分接受了NGS检测。当我们比较NGS结果与先前的种系检测时,五名患者的NGS结果一致;在两例中,NGS未检测到种系POT1变异,因为这些变异发生在我们机构NGS检测未覆盖的密码子上。没有患者携带第二个体细胞POT1突变。额外的体细胞突变存在于6/7患者中,最常见的是NOTCH1 (43%)。
CLL治疗与结果
中位随访8.2年,所有CLL患者(已治疗和未治疗)的中位OS为13.8年(95% CI, 9.4–18.3)。三名患者(27%)死于与CLL无关的原因(胃肠道出血、糖尿病酮症酸中毒和转移性肺癌进展);其余八名患者仍然存活。
迄今为止,有五名患者(45%)接受了治疗,从CLL诊断到开始治疗的中位时间为4.5年(95% CI, 4.3–4.6);六名患者(55%)仍处于观察期。接受治疗的患者中位接受了2线治疗(范围:1–9)。初始治疗的细节、反应以及初始治疗后的下次治疗时间(TTNT)总结于表S3。
讨论
这项综合分析包括了对大型种系POT1变异队列的回顾,并进一步深入了解了恶性肿瘤的家族模式。提供了关于CLL和POT1-TPD患者中体细胞突变、端粒长度分析、并发种系和体细胞突变的发生率、治疗反应和生存的更多细节。此外,我们队列中的两个家庭具有POT1 VUS,这些VUS可能代表了新识别的致病性突变。
本分析中研究的家庭具有CLL、黑色素瘤和胶质母细胞瘤的高患病率,这与先前文献中报道的POT1-TPD受试者的情况一致。乳腺癌、肺癌和结肠癌在我们的队列中也常见;然而,考虑到这些癌症在一般人群中的高患病率,需要对更多家庭进行研究以确定因果关系。一个有趣的发现是,在几个家庭中同时存在致病变异,包括一个家庭中的CHEK2、一个家庭中的BRCA2和一个家庭中的MIFT。这些家庭中观察到的癌症患病率与每种致病性种系变异的预期一致;在具有BRCA2变异的家庭中,有几名家庭成员患有乳腺癌,并且在具有MITF变异的家庭中观察到两名患有黑色素瘤的个体。这些突变与POT1的共存先前未被描述,重要的是要意识到同一家庭中可能存在多种遗传性癌症易感综合征。
值得注意的是,在因其他恶性肿瘤的检查或家族级联检测而识别出POT1变异被转诊至HHMC的12名个体中,有四名被发现患有MBL。这些患者没有已知的CLL或MBL病史。考虑到这四名个体的中位年龄为60岁(范围:40–68),这是一个特别高的检出率。这突显了识别和筛查这些患者是否存在MBL克隆对于感染预防、癌症筛查和监测MBL进展为CLL的重要性。进一步支持这一点的是Brock等人最近对23名无关患者及其10种独特POT1变异的综述;在他们的队列中,具有LP/P POT1变异的个体被诊断为CLL的可能性是其POT1阴性对照的16.6倍。
我们的CLL患者队列比平均年龄更年轻,诊断中位年龄为55岁。这一发现可能代表了CLL的发病年龄较早,这在许多遗传性癌症易感综合征中可见,并且在家族性CLL患者中也有描述。FISH观察到的最常见的细胞遗传学改变是del13q,并且60%的患者的IGHV发生了突变,这表明患有CLL和POT1-TPD的患者具有与POT1野生型CLL相似的特征。尽管我们的样本量很小,但我们的经验表明,POT1-TPD患者中发生的CLL似乎与TP53突变或治疗耐药性无关。
在六名接受检测的CLL和POT1-TPD患者中发现了NGS检测到的额外体细胞突变。最常见的体细胞共突变是NOTCH1,占43%,这与CLL中首次治疗的较短时间以及Richter转化的风险增加有关。尽管先前已提出JAK2和POT1之间的关联,但该共突变仅在我们的队列中的一名患者中观察到。
非常值得注意的是,所有进行过端粒长度测试的POT1-TPD个体的端粒都高于第90百分位数(其中43%高于第99百分位数)。这一发现与Deboy等人对来自八个家庭的23名种系POT1变异携带者的报告一致。该报告还发现B细胞和T细胞淋巴增殖性疾病的高发生率以及长端粒(13名接受测试的患者中有9名超过第99百分位数),支持了POT1是一个通过延长细胞寿命和促进克隆进化来赋予癌症风险的基因的假设。
我们承认,纳入两名具有POT1 VUS的个体代表了本研究的一个潜在局限性。除了确认两名个体都表现出显著长的端粒外,我们还从检测实验室寻求了有关这些变异的额外信息。POT1 c.314C>T (p.Thr105Met)变异位于该基因的高度保守区域,虽然罕见,但曾在另一例患有多发性原发性黑色素瘤的个体中报道过。计算机分析表明,这种错义变异不改变蛋白质功能。POT1 c.799 (p.Gly267Arg)变异也发生在高度保守区域,预计会影响蛋白质功能;然而,该变异先前未在表型与POT1-TPD一致的个体中报道过。尽管现有证据有限且部分不一致,但考虑到观察到的端粒延长以及这些家族中存在POT1相关恶性肿瘤,我们认为这些变异可能是致病性的。
在Speedy等人首次报告家族性CLL与保护端粒复合体基因种系突变之间的关联近十年后,正确识别患有CLL和POT1种系变异的患者变得越来越重要。这些患者不仅需要针对各种实体瘤风险增加的额外筛查,而且转诊至遗传咨询师以考虑对可能受影响的家庭成员进行基因检测至关重要。迄今为止,尚未建立针对种系POT1-TPD个体的癌症筛查正式指南。
基于我们的经验和临床实践,我们目前建议在转诊时对这些患者进行外周血流式细胞术测试,以评估是否存在MBL克隆。应每年进行一次全血细胞计数(CBC)和体格检查,包括淋巴结检查。除了美国预防服务工作组关于癌症筛查的建议外,这些个体还应进行以下检查:皮肤科医生每年进行一次完整的皮肤检查(对于有不典型痣病史或黑色素瘤家族史的患者,考虑每3-6个月一次),每2-3年进行一次超声心动图检查(对于有血管肉瘤家族史的患者,频率更高),以及每2-3年进行一次脑部MRI检查(对于有胶质瘤家族史的患者,频率更高)。
我们承认,这些建议目前是作者的观点,尚非任何特定机构的共识建议,并且仍然需要对我们建议的监测策略进行更大规模的验证。尽管如此,我们希望分享我们关于POT1-TPD家族的研究结果将对负责管理这些患者的临床医生有所帮助。
作者贡献
Courtney D. DiNardo:概念化,方法论,撰写初稿,以及撰写审阅和编辑。Jennifer Croden:调查,撰写初稿,以及撰写审阅和编辑。Hiam M. Abdel-Salam:方法论和撰写审阅和编辑。Tapan Kadia:撰写审阅和编辑。Matteo Molica:撰写审阅和编辑。Alexandre Bazinet:撰写审阅和编辑。Prithviraj Bose:撰写审阅和编辑。Abhishek Maiti:撰写审阅和编辑。Fadi Haddad:撰写审阅和编辑。Jan Burger:撰写审阅和编辑。Hagop Kantarjian:撰写审阅和编辑。William Wierda:撰写审阅和编辑。Nitin Jain:撰写审阅和编辑。Alessandra Ferrajoli:概念化,方法论,撰写初稿,以及撰写审阅和编辑。
致谢
我们感谢所有为本文贡献数据的患者及其家人。我们也感谢德克萨斯大学MD安德森癌症中心临床癌症遗传学项目的遗传咨询师。
利益冲突声明
(此处省略了详细的利益冲突声明内容,但根据原文,多位作者报告了来自制药公司的咨询费、研究经费、旅费支持等利益关系,部分作者声明无利益冲突。)
数据可用性声明
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