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NEJM:基因治疗后确诊白血病,究竟是怎么回事儿?

健康杂谈 佚名 7个月前 (01-07) 218次浏览 0个评论

原标题:NEJM:基因治疗后确诊白血病,究竟是怎么回事儿?

镰状细胞病是一种由β-珠蛋白基因点突变引起的进行性遗传病,发病率和早期死亡率较高。镰状血红蛋白的产生和聚合导致红细胞镰变,临床表现为慢性溶血性贫血、血管病变和血管阻塞[1,2]。

目前治疗镰状细胞病的方法主要为终身接受姑息性治疗。 异基因造血干细胞移植可能是一种潜在的治疗方法。然而,由于匹配供者缺乏、免疫并发症以及移植相关的发病率和死亡率,造血干细胞移植治疗的使用受到限制[3,4]。

LentiGlobin (bb1111,lovotibeglogene autotemcel)是一种基因疗法,通过慢病毒载体BB305将编码β A-T87Q -珠蛋白的基因转染至患者自身的造血干细胞(HSCs)后,进行自体造血干细胞移植。

移植后红细胞可以产生抗镰状血红蛋白(HbA T87Q ),异常镰状血红蛋白(HbS)的比例降低。 LentiGlobin基因治疗加自体造血干细胞移植的治疗方法,可以避免对供者的依赖以及异基因造血干细胞移植相关的免疫并发症

近期,美国Bonner博士团队,在《新英格兰医学杂志》报道了一个特殊的病例: 一名25岁的镰状细胞病(βS/βS型)患者在2015年接受LentiGlobin基因治疗,5.5年后又被诊断为急性髓系白血病微分化型(AML,M0),最终死于疾病进展和相关并发症[5]。

我们都知道,基因治疗存在一定的致癌风险。那这名患者患白血病的真相究竟如何呢?

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接下来,我们就一起来看看Bonner等人如何破解这一迷案。

从患者的病历来看,这名女性患者确诊后,因 长期接受羟基脲治疗,仍反复出现血管阻塞危象,导致其频繁住院

在2015年8月(25岁),患者被纳入HGB-206队列研究的A组,接受了最早期的LentiGlobin基因治疗。回输CD34 + 造血干细胞(每公斤体重2.6×10 6 个,其中CD34 hi HPSC每公斤体重1.5×10 6 个,每二倍体基因组的平均载体拷贝数[VCN]为0.57拷贝)。治疗后第16天,患者因发热接受粒细胞集落刺激因子治疗,中性粒细胞和血小板分别于移植后19天和31天植活。

接受治疗6个月后,外周血中每二倍体基因组的VCN为0.05拷贝,HbA T87Q 占总非输注血红蛋白的4.33%。镰状细胞病溶血、血管闭塞危象、慢性疼痛等症状持续存在,因此患者仍需接受羟基脲治疗和红细胞输注。这个结果表明, 基因修饰细胞移植量低,转基因表达量低时,临床效益最小

治疗特点和治疗后的临床特征

在2020年12月,患者因血管阻塞危象入院,Bonner团队注意到 患者外周血中有2%的原始细胞,这被认为与感染后的恢复有关,在随后的血象检查中没有发现原始细胞的存在

2021年1月,患者出现中性粒细胞减少,2021年2月, 患者外周血原始细胞占29%,骨髓原始细胞占22-50%,确诊为急性髓系白血病微分化型(M0)

Bonner团队分析了患者的样本,发现患者 骨髓细胞中存在RUNX1移码突变和PTPN11错义突变,以及7号染色体单体和染色体11p部分缺失

进一步研究发现,外周血CD34 + 细胞中有92.1%为慢病毒载体阳性,骨髓CD34 + 细胞中慢病毒载体阳性细胞占86.7%。因此,研究人员猜测 患者的急性髓系白血病可能与她接受的基因治疗有关。

原始细胞中载体表达

诊断为急性髓系白血病后,患者接受了三个周期的诱导化疗,取得形态学缓解,但微小残留病阳性,原始细胞占0.2%。

2021年6月患者接受了单倍体造血干细胞移植,微小残留病仍呈阳性。移植90天后复发,外周循环中再次出现原始细胞,并进行化疗。 最终该患者死于疾病进展和相关并发症。

为了确认基因治疗载体插入在患者急性髓系白血病发展中的作用,Bonner团队对这个病例进行了全面的研究。

首先,他们进行了整合位点分析,共检测到2998个独特的插入位点。其中, 囊泡相关膜蛋白4基因(VAMP4)的插入位点随着时间的推移而增加。到2020年1月(治疗后54个月),VAMP4插入位点出现在患者约1%的外周血细胞中;到2020年8月,这一比例增加到7%。同时,外周血白细胞和绝对中性粒细胞计数减少。

外周血总载体拷贝数(VCN)

Bonner团队注意到,在HGB-206研究中, 多数(25/35[71%])接受LentiGlobin治疗的患者体内存在VAMP4基因上的整合,其中包括AML患者在内的14个样本整合位点位于外显子4和外显子5之间的内含子区域。不过,研究中 其他患者均未出现细胞增殖等方面的不良后果

接着,Bonner团队分析了VAMP4插入位点对转录的影响,发现BB305慢病毒载体在原始细胞中转录活性最低,对VAMP4及周围基因的表达没有明显的影响,且未观察到染色体异常。因此, AML的发生很可能与载体插入无关。

AML原始细胞中基因表达

基于上述结论,Bonner团队进一步探索AML的发生的原因。

在A组接受LentiGlobin治疗的7名患者中, 名死亡的患者其实是第二个出现AML的患者

因此,Bonner团队将目光转移到两个病例的其他致病因素。在这两名患者中,Bonner团队 观察到相似的突变谱(RUNX1、PTPN11和7号染色体单体),说明这 两名患者在镰状细胞病的发生和治疗过程中可能积累了一些突变,使他们容易发展为急性髓系白血病

有文献报道, 镰状细胞病患者患恶性血液病的风险是一般人群的2至11倍[6,7]。可能导致风险增加的因素包括慢性缺氧、与相关氧化应激相关的活性氧产生、慢性炎症、内皮和血管损伤等[6,7]。此外, 使用羟基脲、白消安等药物,清髓后骨髓微环境经历HSC和HSPC的广泛增殖后发生增殖应激等,均可能导致突变的增加和积累[8,9]。

在HGB-206研究中,A组患者接受的干预使用的是LentiGlobin治疗最早期的技术。使用该方法采集的骨髓细胞剂量低,CD34 hi HSPC少,导致增殖应激增加。且最初的方法治疗效果不佳,伴有持续的溶血和贫血,为进一步积累突变提供了机会。因此, 研究团队对这一方案进行了改进,迄今为止,接受改进后治疗方案的患者没有恶性疾病的病例报道

这一病例报道排除了载体插入与基因治疗后血液恶性肿瘤发生的关联,但移植介导的基因治疗对镰状细胞病患者的效果如何,需要更长的随访来评估。

参考文献

[1] Kato GJ, Piel FB, Reid CD, et al. Sickle cell disease. Nat Rev Dis Primers. 2018;4:18010. Published 2018 Mar 15. doi:10.1038/nrdp.2018.10

[3] Sheth S, Licursi M, Bhatia M. Sickle cell disease: time for a closer look at treatment options?. Br J Haematol. 2013;162(4):455-464. doi:10.1111/bjh.12413

[4] Walters MC, De Castro LM, Sullivan KM, et al. Indications and Results of HLA-Identical Sibling Hematopoietic Cell Transplantation for Sickle Cell Disease. Biol Blood Marrow Transplant. 2016;22(2):207-211. doi:10.1016/j.bbmt.2015.10.017

[8] Cuthbert D, Stein BL. Therapy-associated leukemic transformation in myeloproliferative neoplasms – What do we know?. Best Pract Res Clin Haematol. 2019;32(1):65-73. doi:10.1016/j.beha.2019.02.004

[9] Pagano L, Pulsoni A, Tosti ME, et al. Acute lymphoblastic leukaemia occurring as second malignancy: report of the GIMEMA archive of adult acute leukaemia. Gruppo Italiano Malattie Ematologiche Maligne dell’Adulto. Br J Haematol. 1999;106(4):1037-1040. doi:10.1046/j.1365-2141.1999.01636.x返回搜狐,查看更多

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