IDH2突变与接受基于低甲基化药物治疗的新型急性髓系白血病的老年患者预后良好相关

《Haematologica》：IDH2 mutation is associated with favorable outcome among older adults with newly diagnosed acute myeloid leukemia treated with hypomethylating agent-based therapy

　　Fieke W. Hoff|Ying Huang|Rina Li Welkie|Ronan T. Swords|Elie Traer|Eytan M. Stein|Tara L. Lin|Maria R. Baer|Vu H. Duong|William G. Blum|Martha L. Arellano|Wendy Stock|Olatoyosi Odenike|Joshua F. Zeidner|Rebecca L. Olin|Catherine C. Smith|Gary J. Schiller|Emily K. Curran|Shivani V. Handa|Nyla A. Heerema|Yazan F. Madanat
德克萨斯大学西南医学中心，达拉斯，TX

异柠檬酸脱氢酶（IDH）的突变在新诊断的急性髓系白血病（AML）中较为常见，其患病率随年龄增长而增加。IDH突变对AML预后的影响仍存在争议。IDH抑制剂通常具有较好的副作用谱，这使得它们成为老年患者的理想选择。这项回顾性分析旨在描述在Beat AML临床试验中招募的≥60岁的新诊断AML患者中IDH突变的患病率和预后影响。共有1,023名患者被纳入研究。28%的患者检测出IDH突变，其中9.7%具有IDH1突变，18.9%具有IDH2突变，1.0%同时具有IDH1和IDH2突变。IDH突变经常与DNMT3A（38%）、NPM1（35%）和SRSF2（34%）突变同时发生。在接受强化化疗的患者中，IDH突变对总体生存期（OS）没有预测作用（P=0.76），而在接受基于低甲基化剂（HMA）治疗的患者中，IDH2突变患者的生存期比IDH野生型（IDHwt）患者更长（中位生存期分别为18.5个月和10.2个月，P<0.001）。IDH1突变对预后没有显著影响。排除接受IDH抑制剂治疗的患者后，IDH2突变仍与预后相关（风险比=0.60，95%置信区间：0.41-0.89）。具有TP53或骨髓增生异常相关基因突变的患者在存在IDH突变的情况下预后也更好（P=0.043和P=0.006）。在接受HMA加venetoclax治疗的患者中（N=243），IDH突变对预后没有影响（P=0.42）。IDH突变的高患病率及其在接受HMA治疗患者中的良好预后效果支持进一步研究将靶向疗法添加到HMA治疗方案中，以改善老年IDH突变AML患者的预后。

**引言**
细胞代谢和表观遗传调控的改变与急性髓系白血病（AML）的发病机制有关。异柠檬酸脱氢酶（IDH）参与细胞代谢、组蛋白去甲基化和DNA修饰。IDH1和IDH2是依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）的同源二聚酶，分别在细胞质和线粒体中催化异柠檬酸的氧化脱羧生成α-酮戊二酸。AML中的大多数IDH1突变发生在精氨酸132位（R132），而IDH2突变通常发生在精氨酸140位（R140）或精氨酸172位（R172）。这些突变发生在酶的保守活性位点，导致反应部分逆转，使α-酮戊二酸转化为2-羟基戊二酸。2-羟基戊二酸这种致癌代谢产物的积累会干扰依赖于α-酮戊二酸的酶，如Tet甲基胞嘧啶双加氧酶2（TET2）介导的DNA羟基化、组蛋白去甲基化和缺氧诱导因子-1α的激活，从而影响造血分化并促进细胞增殖。IDH突变于2008年首次在AML中被发现，并被证实是最常见的反复突变基因之一。IDH1和IDH2突变的预后影响仍存在争议，可能受到细胞遗传学背景（例如正常核型）和其他分子异常（例如NPM1、FLT3-ITD）的影响。在接受低强度治疗的患者中，最近的研究报告称，对于具有IDH1和IDH2突变的患者，加入venetoclax等疗法后预后特别良好。IDH抑制剂是小分子，能够结合到IDH酶的活性位点，阻断异常的2-羟基戊二酸生成，并促进髓系分化。尽管它们可能导致分化综合征，但通常具有较好的副作用谱，特别适合老年患者。尽管已知IDH突变在老年AML患者中更为常见，但仅有少数研究报道了60岁及以上患者的IDH突变患病率。我们的研究旨在描述在Beat AML临床试验中接受治疗的60岁及以上新诊断AML患者中IDH突变的发病率和预后影响。

**方法**
**研究队列**
符合条件的患者为60岁及以上的成人新诊断AML患者，符合Beat AML试验（NCT03013998）的纳入标准，并在2023年5月10日前提供知情同意书。根据《赫尔辛基宣言》获得了知情同意。该研究获得了机构审查委员会的批准。治疗的详细信息见在线补充表S1。基因组分析的详细信息已先前报道。来自诊断评估的细胞遗传学分析根据国际人类细胞遗传学命名系统进行了中心审查和报告。复杂核型定义为存在≥3个无关染色体异常。正常核型定义为在至少20个中期细胞中未检测到染色体异常。细胞遗传学分析由NH中心进行。IDH分子检测使用FoundationOne Heme（Foundation Medicine）进行下一代测序。任何可检测到的变异等位基因频率均被视为存在突变。

**统计分析**
患者特征使用连续变量的中位数（范围）和分类变量的频率（百分比）进行总结。连续变量使用学生t检验或Wilcoxon秩和检验，分类变量使用χ2检验或Fisher精确检验进行比较。统计显著性定义为P<0.05。具有活性位点外IDH突变的患者（N=11）被排除在结果分析之外。同时具有IDH1和IDH2活性位点突变的患者（N=6）被纳入评估IDH突变对预后影响的分析，但被排除在IDH1或IDH2的亚分析之外。具有一个活性位点突变和另一个非活性位点突变的患者根据其活性位点突变进行分类。例如，一个具有IDH1-R132C和IDH2-V406L突变的患者被归类为IDH1突变。总体生存期（OS）使用Kaplan-Meier方法从试验纳入日期计算至死亡。OS因同种异体造血干细胞移植（HSCT）日期或最后一次随访而删失。组间差异使用对数秩检验计算。Cox比例风险模型用于描述每个变量从试验纳入日期起对死亡时间的相对风险。统计分析在RStudio 4.2.3版本中进行。

**结果**
我们共确定了1,023名在试验纳入时年龄为60岁及以上的新诊断AML患者。患者的平均年龄为72岁（范围：60-92岁）。大多数为非西班牙裔白人（82%），42%为女性（表1）。282名（28%）患者检测出IDH突变。99名（9.7%）患者具有IDH1突变（IDH1mut），几乎所有IDH1突变都发生在活性位点（IDH1-R132，N=90/99，91%，包括R132C（N=46）、R132H（N=33）、R132G（N=6）和R132S（N=5））。其余9个突变发生在非活性位点（A353D（N=1）、D38N（N=1）、D220G（N=1）、F32V（N=2）、F355S（N=1）、M318T（N=1）和V294M（N=2）。193名（19%）患者具有IDH2突变，几乎所有突变都发生在活性位点，包括IDH2-R140（N=144 [75%]：R140W [N=6]、R140Q [N=136]、R140L [N=2]）或IDH2-R172（N=43 [22%]：R172K [N=43]）。其余6个IDH2突变发生在非活性残基：A22V、D225N、E429K、I98T、V406L、Y179D。6名患者同时具有IDH1和IDH2的活性位点突变，4名患者具有一个活性位点突变和另一个非活性位点突变（分别N=2）。IDH突变在60岁及以上患者中的患病率在各年龄组中相对稳定（图1A）。与IDH野生型（IDHwt）患者相比，IDH突变患者中女性比例显著更高（48% vs. 40%，P=0.045），并根据2022年欧洲白血病网标准被分类为高风险（24% vs. 12%，P<0.001）（表1）。

**IDH突变与细胞遗传学的关系**
与IDHwt相比，与IDH突变最常同时发生的突变是DNMT3A（38% vs. 20%，P<0.001）、NPM1（35% vs. 14%，P<0.001）和SRSF2（34% vs. 17%，P<0.001）（图1B）。与IDHwt相比，在IDHmut中观察到的基因包括TP53（31% vs. 10%，P<0.001）和TET2（28% vs. 11%，P<0.001）。ASXL1、KRAS、NRAS、WT1、RUNX1和FLT3与IDH突变无统计学关联。IDHwt患者中正常核型的比例显著高于IDHmut患者（41% vs. 26%，P<0.001），而复杂核型（IDHwt中的34% vs. IDHmut中的11%，P<0.001）和核心结合因子（CBF）（IDHwt中的4% vs. IDHmut中的0.7%，P=0.035）的细胞遗传学异常也更为常见（图1B）。只有一名CBF-AML患者具有活性位点IDH2突变，另一名患者具有非致病性突变IDH2-A22V。

**IDH突变与临床结局的关系**
共有1,002/1,023（98.0%）患者符合结果分析的条件；不符合条件的是由于缺乏随访数据（N=10）或IDH突变位于活性位点之外（N=11）。在1,002名患者中，187名接受强化化疗，705名接受低强度治疗，96名接受支持性治疗或治疗方案未知（N=14）。98名患者接受IDH抑制剂治疗（ivosidenib [N=24] 或 enasidenib [N=74]）。146名（14.6%）患者进行了同种异体HSCT。在接受强化化疗的患者中，IDH突变患者（N=50）和IDHwt患者（N=137）的中位生存期分别为23.5个月和22.4个月（P=0.76），死亡风险比（HR）为1.09（95%置信区间：0.64-1.83）（在线补充图S1A，在线补充表S2）。按IDH突变类型分析，IDH1突变与IDH2突变与IDHwt之间没有差异（图2A，在线补充表S2）。一名患者因同时具有IDH1和IDH2的活性位点突变而被排除在分析之外。在接受任何低强度治疗的患者中，IDH突变患者（N=195）与IDHwt患者（N=510）相比，IDH突变与更高的生存概率相关（HR=0.63，95%置信区间：0.51-0.78），IDH突变患者的生存期中位数为15.6个月，IDHwt患者为10.2个月（P<0.001）（在线补充图S1B）。预后影响主要由IDH2（N=133）驱动，与IDHwt相比（HR=0.56，95%置信区间：0.44-0.72），而IDH1突变（N=58）对预后没有显著影响（HR=0.84，95%置信区间：0.60-1.18）（在线补充表S3）。鉴于大多数接受低强度治疗的患者接受了基于HMA的方案（N=666/705，94.5%），我们进一步对仅接受HMA治疗的患者进行了类似分析。生存分析显示，IDH突变患者的生存期中位数为16.7个月，IDHwt患者为10.2个月（P<0.001）（在线补充图S1C）。按IDH亚型分析，IDH2突变与IDHwt相比，死亡风险比为0.55（95%置信区间：0.43-0.72）（表2），IDH2突变患者的生存期中位数为18.5个月，IDHwt患者为10.2个月（图2B）。IDH1突变对生存结局没有显著影响。70名（10.5%）接受HMA治疗的患者接受了同种异体HSCT；IDH1突变患者（N=9），IDH2突变患者（N=17），IDHwt患者（N=44）。在接受HSCT的患者中，IDH突变是一个有利的预后因素（P=0.043）；样本量太小，无法评估IDH1突变或IDH2突变的影响。

在排除同时接受IDH抑制剂治疗的患者（N=84）后，IDH2（N=57）与预后仍呈良性关联（HR=0.60，95%置信区间：0.41-0.89），与IDHwt相比。在接受HMA联合venetoclax治疗的患者中（N=243），IDH突变型和IDH野生型患者的总生存期（OS）相似（P=0.42），无论突变位于IDH1还是IDH2基因上。IDH突变患者中，如果同时存在核型异常，生存期也会有所不同。IDH突变通常与正常核型共存，而与复杂核型共存的情况较少见。当我们分析细胞遗传学上正常的AML患者（N=203）中的IDH突变时，发现IDH突变型患者的生存期更长（中位生存期为21.1个月，而野生型为15.8个月，P=0.035），无论接受的是基于HMA的治疗还是其他治疗（IDH1：HR=0.78，95% CI：0.43-1.40；IDH2：HR=0.65，95% CI：0.42-1.00）。在接受强化化疗的患者中（N=90），未发现IDH突变对预后的显著影响。在具有复杂细胞遗传学特征的患者中（N=209），IDH突变型患者的生存期（中位生存期为10.9个月）优于野生型患者（N=186个月，P=0.05）。由于样本量较小，我们无法进一步研究IDH突变在CBF-AML或KMT2A重排AML中的影响。

**下载：** 下载文件（374KB）
**下载：** 下载完整尺寸图片
**图2. 按IDH突变分层的全局生存期Kaplan-Meier分析。(A, B) 接受强化化疗（A）和基于低甲基化剂治疗（B）的患者的全局生存期分析。排除同时具有IDH1和IDH2突变的患者。mut：突变型；wt：野生型。**

**IDH突变与NPM1、TP53或骨髓增生异常相关基因突变的临床影响**
由于35%的患者同时具有NPM1突变，先前的研究表明，IDH突变与NPM1突变且FLT3-ITD阴性的患者预后特别好，而在部分NPM1和IDH突变合并的AML患者中则表现出较差的预后。因此，我们分析了在FLT3-ITD阴性的AML患者中，IDH突变对预后的影响是否因NPM1突变的存在而进一步改善。结果显示，在NPM1突变且FLT3-ITD阴性的AML患者中，IDH突变型与野生型相比并未延长生存期（HR=0.82，95% CI：0.44-1.56，表2）。在接受基于HMA治疗的TP53突变AML患者中，如果同时具有IDH突变，生存期有所改善（中位生存期分别为10.2个月和6.9个月，P=0.043，在线补充图S2A）。在20名TP53突变AML患者中，有9名使用了IDH抑制剂，使用IDH抑制剂的患者生存期趋势更长（P=0.058，在线补充图S2B）。与TP53突变类似，包括ASXL1、BCOR、EZH2、RUNX1、SF3B1、SRSF2、STAG2、U2AF1和ZRSR2在内的骨髓增生异常相关基因突变在高龄AML患者中较为常见，并且预后较差。当这些基因与IDH同时突变时（N=116），接受基于HMA治疗的患者的生存期从中位10.6个月增加到16.7个月（P=0.006，在线补充图S2C），这一效果主要由IDH2突变驱动（HR=0.64，95% CI：0.47-0.88）。其中一半患者（N=58/116）使用了IDH抑制剂，这显著延长了他们的生存期（中位生存期为17.6个月，而未使用IDH抑制剂的为14.1个月，P=0.029，在线补充图S2D）。

**讨论**
本研究对Beat AML临床试验（NCT03013998）中纳入的60岁以上新诊断AML患者进行了超过1000例的大规模回顾性分析，描述了IDH突变的发生率和预后影响。总体而言，28%的患者存在IDH突变，其中36%的患者核型正常，IDH2突变占IDH突变患者的约三分之二。这一结果与其他针对高龄AML患者的队列研究一致，这些研究显示IDH突变的发生率为21%至28%。我们观察到，在接受基于HMA治疗的患者的群体中，IDH2突变与更好的预后相关。IDH突变对预后的影响在强化治疗中的研究已经很充分，但结论仍存在争议。相比之下，对于接受低强度治疗的患者的预后影响研究较少。IDH1和IDH2突变通常与较高发病年龄相关，且这些患者由于身体状况不佳或合并症往往不符合强化治疗的条件，因此大多数高龄患者接受的是表观遗传学/低强度治疗，这使得评估IDH突变的预后影响变得具有重要意义。

**表2. 接受基于低甲基化剂治疗的IDH突变型患者的单变量分析（N=666）。**
对于不适合接受强化化疗的未经治疗的新诊断IDH突变AML患者，III期随机VIALE-A临床试验证明，阿扎西丁联合venetoclax治疗的生存期优于单独使用阿扎西丁（中位生存期为19.9个月对比6.2个月，P<0.001），并且35%的生存超过2年的患者具有IDH突变。III期AGILE临床试验证明了伊沃西尼联合阿扎西丁在类似的患者群体中的显著临床益处。在15.1个月的中位随访期内，中位生存期为24.0个月对比7.9个月。两项研究均显示，75岁及以上的患者获益最大。IIb期Beat AML亚研究采用风险适应方法评估enasidenib单药治疗60岁及以上新诊断AML患者的疗效，研究显示对于基因组分析显示主导白血病克隆为IDH2突变的患者，enasidenib单药治疗有效（总体反应率为46%）。对于复发/难治性IDH1突变AML患者，olutasidenib联合阿扎西丁的治疗效果良好，总体反应率超过50%，并且enasidenib显著提高了无事件生存率和总体反应率，但未延长生存期（中位生存期为6.5个月对比6.2个月，P=0.23）。

**额外发现**
除了观察到IDH2突变在整体接受HMA治疗的患者中是良好的预后指标外，IDH2突变在核型正常的AML患者中同样具有预后意义，而且IDH突变并未削弱NPM1突变且FLT3-ITD野生型AML患者的良好预后。在TP53突变AML和具有骨髓增生异常相关基因突变的AML患者中，IDH突变型患者生存期延长，尤其是在接受IDH抑制剂治疗的患者亚群中更为明显。尽管IDH突变通常对venetoclax治疗高度敏感，但在我们的队列中，IDH2突变型AML在接受venetoclax治疗的患者中并未显示出良好的生存期。我们未发现TP53或激酶途径基因的共发突变，这些基因与venetoclax的治疗效果较差有关。可靶向突变的发现扩展了AML的治疗选择，特别是针对IDH突变型AML的治疗。虽然IDH抑制剂可能导致分化综合征，但它们通常副作用较小，因此成为高龄患者单独使用或与HMA联合治疗的有吸引力的选择。HMA与IDH抑制剂的联合治疗在一线高龄AML患者中显示出令人鼓舞的结果，尤其是HMA与venetoclax的组合在IDH突变型AML中尤其有效，而在IDH1突变型AML中，则可能更倾向于使用伊沃西尼。我们研究的主要局限性在于其回顾性设计、接受HMA联合venetoclax治疗的患者数量较少（因为大部分患者在2018年11月venetoclax获批前就已同意参与研究），以及可能存在选择偏倚（因为Beat AML研究有独立的IDH突变型治疗组）。

**总结**
我们的研究表明，在60岁及以上新诊断AML患者中，接受基于HMA治疗的患者中，IDH2突变具有良好的预后。数据支持进一步研究将靶向疗法加入低强度治疗方案中，以改善IDH突变AML患者的预后。如需本研究结果的支持数据，可向通讯作者提出合理请求。