陳穎,李紀(jì)鵬*,葉佩佩
骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome,MDS)是一組異質(zhì)性、髓系克隆性造血干細(xì)胞惡性腫瘤,其特征為血細(xì)胞減少,一個或多個細(xì)胞系病態(tài)造血,遺傳學(xué)不穩(wěn)定,轉(zhuǎn)化為白血病的風(fēng)險較高等[1]。盡管新的診斷方法不斷出現(xiàn),但診斷MDS的“金標(biāo)準(zhǔn)”仍是基于骨髓形態(tài)、祖細(xì)胞計數(shù)和細(xì)胞遺傳學(xué)[2]。細(xì)胞發(fā)育不良并非MDS特有,骨髓涂片質(zhì)量不佳、病態(tài)造血不明顯或原始細(xì)胞增加不顯著,尤其是在核型正?;驔]有MDS相關(guān)遺傳變異的情況下,MDS診斷通常很有挑戰(zhàn)性。多參數(shù)流式細(xì)胞術(shù)(multiparametric flow cytometry,MFC)用于評估骨髓細(xì)胞異常表型,已成為診斷MDS的重要共同標(biāo)準(zhǔn)[2-3]。普遍使用的四參數(shù)流式評分系統(tǒng)——Ogata評分[4]診斷MDS的特異度較高(90%以上),但靈敏度較低(30%~70%)[4-7]。2017年由CREMERS等[6]應(yīng)用44個流式參數(shù)設(shè)計了整合流式評分(integrated flow cytometric score,iFS),包括Ogata評分,未成熟、成熟的粒細(xì)胞和單核細(xì)胞系以及紅細(xì)胞的發(fā)育不良特征分析,該評分全面分析了各個細(xì)胞系,對MDS有較好的診斷價值,OELSCHLAEGEL等[7]認(rèn)為iFS是診斷MDS的最佳評分系統(tǒng)。但目前關(guān)于此評分系統(tǒng)在中國人群中的研究鮮見報道,尤其是在原始細(xì)胞不增加的低級別MDS中,并未廣泛應(yīng)用。因此,本研究探索iFS在MDS診斷和預(yù)后評估中的應(yīng)用前景,旨在為臨床診斷MDS和評價預(yù)后尋找合適的流式細(xì)胞術(shù)評分系統(tǒng)。
1.1 研究對象 收集2019年1月至2022年4月在寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院血液科因外周血一系或多系減少而就診的患者,均行血常規(guī)、骨髓形態(tài)學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)、染色體核型分析檢查,依據(jù)MDS最低診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]進行診斷:(1)必要條件:持續(xù)4個月一系或多系血細(xì)胞減少(如檢出原始細(xì)胞增多或MDS相關(guān)細(xì)胞遺傳學(xué)異常,無需等待可診斷MDS)并排除其他可導(dǎo)致血細(xì)胞減少和發(fā)育異常的疾?。唬?)MDS主要標(biāo)準(zhǔn)(至少滿足1條):①骨髓涂片中紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、巨核細(xì)胞系發(fā)育異常細(xì)胞的比例≥10%;②環(huán)狀鐵粒幼紅細(xì)胞占有核紅細(xì)胞比例≥15%;③原始細(xì)胞達(dá)5%~19%;④檢出有MDS診斷意義的染色體異常。滿足必要條件和任意一條MDS主要診斷即可確定為最低診斷。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)發(fā)病年齡>14歲;(2)初診時具有完整的骨髓形態(tài)學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)和染色體核型結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn):腫瘤史。共計納入160例患者作為研究對象,經(jīng)0~12個月隨訪最終確診為MDS的患者83例(MDS組),MDS組中骨髓原始細(xì)胞比例<5%為低級別MDS,包括MDS伴單系病態(tài)造血(MDS-SLD)、MDS伴多系病態(tài)造血(MDS-MLD),MDS伴環(huán)形鐵粒幼細(xì)胞(MDS-RS)、MDS無法分類(MDS-U)、MDS伴孤立5q-(MDS-5q-);77例為反應(yīng)性的血細(xì)胞減少或發(fā)育異常,納入非MDS組,患者臨床特征見表1?;颊呔押炇鹬橥鈺?,本研究通過寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)〔2022-(科研)-031〕。
表1 患者臨床特征〔n(%)〕Table 1 Clinical characteristics of the participants
1.2 方法
1.2.1 一般資料收集 收集所有患者的性別與年齡,MDS組患者的血常規(guī)檢查結(jié)果〔血紅蛋白(Hb)、血小板計數(shù)(PLT)和中性粒細(xì)胞計數(shù)〕、染色體核型結(jié)果和骨髓形態(tài)學(xué)結(jié)果。
1.2.2 MFC標(biāo)本處理和獲取數(shù)據(jù) 抽取患者新鮮骨髓3~6 ml,取1~2 ml用于流式細(xì)胞術(shù)檢查,使用EDTA對其進行抗凝處理,樣本處理參照歐洲白血病網(wǎng)(European Leukmia Net,ELN)的MDS標(biāo)準(zhǔn)化操作流程[8]。采用的抗體組合為:(1)CD34-FITC/CD33-PE/CD45-PERCP/CD13-PECY7/CD117-APC/HLA-DRAPC-H7;(2)CD16-FITC/CD56-PE/CD45-PERCP/CD13-PECY7/CD11b-APC;(3)CD15-FITC/CD64-PE/CD45-PERCP/CD34-PECY7/CD11c-APC/CD14-APC-H7;(4)CD38-FITC/CD34-PE/CD45-PERCP/CD19-PECY7/CD10-APC/CD20-APC-CY7;(5)CD3-FITC/CD7-PE/CD45-PERCP/CD4-PECY7/CD5-APC/CD8-APC-H7;(6)CD2-FITC/CD36-PE/CD45-PERCP/CD123-PECY7/CD71-APC。
單克隆抗體購自美國BD公司(Becton,Dickinson and Company),(5~10)×105個骨髓細(xì)胞與抗體孵育15 min后,BD FACS Lysing Solution溶解紅細(xì)胞,洗滌后上機。多參數(shù)流式細(xì)胞儀 BD FACSCanto Ⅱ采集數(shù)據(jù),每管至少獲取10萬個有核細(xì)胞和250個祖細(xì)胞。患者的MFC數(shù)據(jù)采用FACSDiva Version 6.1.3軟件進行盲法、回顧性分析骨髓細(xì)胞異常表型。
1.2.3 MFC分層設(shè)門策略和診斷評分 分層設(shè)門識別各細(xì)胞系,設(shè)門策略參考ELN指南[8-9]。設(shè)置熒光參數(shù)/Time二維點圖選擇液流穩(wěn)定區(qū)域;設(shè)置前向散射光(forward scatter,F(xiàn)Sc)/側(cè)向散射光(side scatter,SSc)二維點圖,去除雜質(zhì);設(shè)置二維點圖FSc-A/FSc-H,去粘連體細(xì)胞;骨髓有核細(xì)胞顯示在CD45/SSc二維點圖上,設(shè)置髓系祖細(xì)胞門(CD34+和 /或 CD117+CD45dimSScint)、B祖細(xì)胞門(CD19+CD34+CD45dimSSclow)、淋巴細(xì)胞門(CD45hiSSclow)、粒細(xì)胞門(CD45dimSScint/hi)、單核細(xì)胞門(CD45hiSScint)和有核紅細(xì)胞門(CD45neg/dim),Ogata評分的4個參數(shù)見表2,SSc峰值和CD45平均熒光強度值由軟件計算得出,粒細(xì)胞與祖細(xì)胞和/或單核細(xì)胞重疊時,必須通過適當(dāng)?shù)臉?biāo)志物(例如:CD34、CD117、CD15、CD64等)進行識別[8],分別對門內(nèi)細(xì)胞不同抗原表達(dá)進行分析,Ogata評分≥2分為診斷標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù);根據(jù)Ogata評分和各系表型異常(表2),iFS判讀患者為“A”表示“MFC無MDS跡象”,“B”表示“MFC提示有限的MDS跡象”,iFS判讀為“C”表示“MFC符合MDS(即診斷為MDS)”。iFS[6]的判讀標(biāo)準(zhǔn)見表3。
表2 整合流式評分參數(shù)Table 2 The parameters of integrated flow cytometric score
表3 整合流式評分判讀標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Interpretation criteria of theintegrated flow cytometric score
1.2.4 細(xì)胞遺傳學(xué)風(fēng)險分類及修訂版國際預(yù)后積分系統(tǒng)(Revised International Prognositic Scoring System,IPSS-R)評估 在患者抽取的新鮮骨髓3~6 ml中取2~4 ml用于染色體檢查,使用肝素對其進行抗凝處理,經(jīng)RPMI-1640培養(yǎng)基24 h短期培養(yǎng)法制備染色體,R顯帶技術(shù)光學(xué)顯微鏡下分析核型,分析20個分裂象。核型異常依據(jù)《人類細(xì)胞基因組學(xué)國際命名體系2016》(ISCN2016)[10]進行描述。83例MDS患者進行了染色體核型分析,其中2例無中期分裂象,無法獲得染色體核型。按照文獻[11]對81例MDS患者的染色體核型進行細(xì)胞遺傳學(xué)風(fēng)險分類:(1)極好:-Y、del(11q);(2)好:核型正常、del(5q)、del(12p)、del(20q)、del(5q)附加另一種異常;(3)中等:del(7q)、+8、+19、i(17q)及其他1~2種獨立克隆的核型異常;(4)差:-7、inv(3)/t(3q)/del(3q)、-7/del(7q) 附 加 另 一 種異常和復(fù)雜核型(3種);(5)極差:>3種復(fù)雜核型。
采用IPSS-R[11]對MDS患者進行預(yù)后分層:(1)染色體核型“極好”計0分,“好”計1分,“中等”計2分,“差”計3分,“極差”計4分;(2)骨髓原始細(xì)胞≤2%計0分,>2%~5%計1分,>5%~10%計2分,>10%計3分;(3)血紅蛋白≥100 g/L計0分,80~<100 g/L計1分,<80 g/L計1.5分;(4) 血小板≥100×109/L計0分,50×109/L~<100×109/L計0.5分,<50×109/L計1.0分;(5)中性粒細(xì)胞計數(shù)≥0.8×109/L計0分,<0.8×109/L計0.5分。危險度分層標(biāo)準(zhǔn)為:各預(yù)后指標(biāo)計分相加,總積分≤1.5分為極低危,>1.5~3.0分為低危,>3.0~4.5分為中危,>4.5~6.0分為高危,>6.0分為極高危。
1.2.5 MDS治療方案和患者隨訪 MDS治療方案參照《骨髓增生異常綜合征中國診斷與治療指南(2019年版)》[12]。隨訪開始時間為患者確診之日,結(jié)束時間為2022-04-30,隨訪資料通過查閱住院、門診病歷和電話隨訪獲得,隨訪終止事件為患者轉(zhuǎn)白血病或死亡。無事件生存期是指確診之日起至轉(zhuǎn)白血病或死亡日期為止,無上述事件發(fā)生的患者從確診之日起計算至末次隨訪日期或經(jīng)異基因造血干細(xì)胞移植日期為止。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 26.0軟件進行統(tǒng)計分析。非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和范圍表示,組間比較采用Mann-Whitney秩和檢驗;計數(shù)資料以相對數(shù)表示,組間比較采用χ2檢驗或Fisher's確切概率法。對所有患者按照iFS進行診斷評分,繪制iFS和Ogata評分診斷MDS的受試者工作特征(the receiver operating characteristic,ROC)曲線,計算靈敏度、特異度和ROC曲線下面積(AUC)等;采用Spearman秩相關(guān)分析MDS患者iFS評價等級與細(xì)胞遺傳學(xué)風(fēng)險分類、IPSS-R的相關(guān)性;應(yīng)用Kaplan-Meier法繪制MDS(iFS評價為C)的患者和其他MDS(iFS評價為A或B)患者的無事件生存曲線,生存曲線比較采用Log-rank檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 MDS組和非MDS組中各系的表型異常情況MDS組患者男53例(64%),女30例(36%);年齡25~84歲,中位年齡63歲;低級別MDS 45例,核型正常的低級別MDS 20例;非MDS組患者男40例(52%),女37例(48%);年齡25~89歲,中位年齡68歲。MDS組和非MDS組患者性別和年齡比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=2.327,P=0.127;Z=-0.442,P=0.658)。根據(jù)iFS判讀(表2)各系表型異常,MDS組髓系祖細(xì)胞出現(xiàn)異常的比例為71.1%(59/83),高于非MDS組的1.3%(1/77),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=82.998,P<0.001);MDS組粒系和/或單核系表型異常的比例為73.5%(61/83),高于非MDS組的18.2%(14/77),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=49.074,P<0.001);MDS組MDS表型出現(xiàn)≥2種紅系表型異常比例為60.2%(50/83),高于非MDS組的14.2%(11/77),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=35.760,P<0.001)。
2.2 iFS、Ogata評分診斷MDS的 ROC曲線 81.9%(68/83)的MDS患者iFS評價為C;100%(38/38)的MDS伴原始細(xì)胞增多1型(MDS-EB1)和MDS伴原始細(xì)胞增多2型(MDS-EB2)評價為C;45例低級別MDS中,42.2%(19/45)的患者Ogata評分≥2分,iFS均評價為C,其余26例(57.6%)患者Ogata評分<2分,按照iFS其中11例評價為C,另有15例(7例MDS-SLD,8例MDS-MLD)未診斷為MDS:3例評價為A,12例為B。不同iFS評價結(jié)果與MDS分類比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=27.930,P<0.001)。各組中iFS評價為A、B、C的患者例數(shù)和百分比見圖1。iFS診斷MDS的AUC為0.921〔95%CI(0.876,0.967)〕,特異度為93.5%,靈敏度為81.9%,約登指數(shù)為0.754;iFS診斷低級別MDS和核型正常的低級別MDS靈敏度分別為66.7%和65.0%,Ogata評分診斷MDS效能見圖2、表4,iFS診斷效能見表5。
圖1 各組中iFS評價為A、B、C的患者數(shù)量和百分比Figure 1 The number and percentage of patients evaluated as A,B,orC by the integrated flow cytometric score in each group
表4 Ogata評分對MDS的診斷效能評估Table 4 The diagnostic efficacy of the Ogata score in myelodysplastic syndrome
表5 iFS對MDS的診斷效能評估Table 5 Diagnostic efficacy of the integrated flow cytometric score in myelodysplastic syndrome
圖2 Ogata評分和iFS診斷MDS、低級別MDS以及核型正常的低級別MDS的ROC曲線Figure 2 ROC curves of the Ogata score and integrated flow cytometric scorein diagnosing myelodysplastic syndrome,low-grademyelodysplastic syndrome,and low-grade myelodysplastic syndrome with normal karyotype
2.3 iFS與MDS預(yù)后的相關(guān)性 為評價iFS與MDS預(yù)后的關(guān)系,本研究還試圖發(fā)現(xiàn)iFS與細(xì)胞遺傳學(xué)、IPSS-R之間的聯(lián)系。81例MDS患者進行了細(xì)胞遺傳學(xué)風(fēng)險分類,無核型極好患者,核型好組53例(65.4%),核型中等組12例(14.8%),核型差組6例(7.4%),核型極差組10例(12.3%)。iFS的評價等級與細(xì)胞遺傳學(xué)風(fēng)險分類無相關(guān)關(guān)系(rs=0.047,P=0.676)。由于IPSS-R極低危樣本數(shù)量有限(僅1例極低危),將極低危和低危并為一組,以減少誤差。iFS的評價等級與IPSS-R呈正相關(guān)(rs=0.411,P<0.05),見表6。對83例MDS患者進行隨訪,中位隨訪時間12.0(0.2~41.0)個月,評價為C的患者中位無事件生存時間短于評價為A或B的患者(χ2=5.71,P<0.05),見圖3。
表6 iFS評價等級與IPSS-RTable 6 The evaluation grade of the integrated flow cytometric score and Revised International Prognostic Scoring System
圖3 83例iFS評價為A/B和C的MDS患者無事件生存期比較Figure 3 Comparison of the event-free survival in 83 cases of myelodysplastic syndromeevaluated as A/B orC by the integrated flow cytometric score
WHO造血和淋巴組織腫瘤分類(2016)[13]列出了MFC檢測MDS的免疫表型異常,包括粒系CD11b/CD13或CD13/CD16成熟發(fā)育模式異常;祖細(xì)胞、粒細(xì)胞或單核細(xì)胞上跨系表達(dá)CD56和/或CD7;粒細(xì)胞SSc減少;以及幼紅細(xì)胞CD71或CD36變異系數(shù)的增加或表達(dá)強度的降低等。近幾年多個MDS流式評分系統(tǒng)被開發(fā)出來,應(yīng)用不同抗原表達(dá)和不同評分策略對MDS的診斷評估。以ELN為平臺,多中心大樣本研究提出的Ogata評分[4]分析祖細(xì)胞和成熟粒細(xì)胞異常,特異度高,靈敏度較低;MATHIS等[14]評估紅系CD36和CD71變異系數(shù)的增加,并結(jié)合Hb水平輔助診斷MDS,靈敏度為88%,特異度為89%,但后續(xù)的研究沒有得到很好的證實[7];iFS將ELN的MDS流式工作組評價系統(tǒng)[15]和紅系評分[16]相結(jié)合,綜合Ogata評分和各系表型異常加以評價,是迄今為止評價細(xì)胞系最全面的MDS診斷評分系統(tǒng)[17]。
本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),根據(jù)iFS判讀各系表型異常,MDS組和非MDS組髓系祖細(xì)胞、粒系和/或單核系、紅細(xì)胞表型的異常檢出率比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,均與MDS的診斷顯著相關(guān)。CREMERS等[6]研究結(jié)果表明,iFS特異度(95%)優(yōu)于Ogata評分(86.9%),而OELSCHLAEGEL等[7]指出iFS特異度(86%)不如Ogata評分(94%),本研究發(fā)現(xiàn),iFS特異度(93.5%)基本與Ogata評分(94.8%)相當(dāng),可能與不同的抗體組合或人種差異有關(guān)。多個研究小組表明,骨髓祖細(xì)胞的數(shù)量和免疫表型異常對區(qū)分MDS和非克隆性血細(xì)胞減少癥非常有效,原因可能是MDS的本質(zhì)是干細(xì)胞的克隆性異常,干祖細(xì)胞很大概率會有表型異常,并且與成熟細(xì)胞相比,祖細(xì)胞受感染或炎癥的影響更小[17-21]。本研究非MDS組中僅有1例(1.3%)患者髓系祖細(xì)胞表型異常,而粒系和/或單核系、紅細(xì)胞表型異常分別為14例(18.8%)和11例(14.2%),推測祖細(xì)胞表型異常對MDS的診斷更具特異性,但仍需要大量研究驗證該推測。Ogata評分≥2分特異性高,iFS在Ogata的基礎(chǔ)上分析髓系祖細(xì)胞表型異常,這可能是iFS評價為C同樣特異性較高的原因,即使粒系和/或單核系合并紅細(xì)胞表型異常可能會影響iFS的評價結(jié)果。
本研究iFS靈敏度為81.9%,優(yōu)于Ogata評分(68.7%),AUC也優(yōu)于Ogata評分,尤其是在低級別MDS和核型正常的低級別MDS中,iFS將Ogata評分靈敏度從42.2%和40.0%分別提高至66.7%和65.1%,提示iFS是MDS的有效鑒別方法,這與以往研究結(jié)果[6-7]基本一致。45例低級別MDS中Ogata評分<2分為26例,按照iFS判讀其中11例評價為MDS。越來越多的研究顯示,MDS沒有單一特異的免疫表型標(biāo)志物,干祖細(xì)胞[19-21]、成熟粒單系[21-22]和紅系[14,16,23]多種表型異常提示存在潛在的MDS克隆性異常。MDS患者髓系祖細(xì)胞CD34表達(dá)減少或缺失、CD34<2%但伴有祖細(xì)胞表型異常以及僅成熟粒單系和/或紅系發(fā)育不良的情況下,Ogata評分很難達(dá)到2分,iFS能識別部分Ogata評分<2分的MDS患者,靈敏度優(yōu)于Ogata評分。
DELLA PORTA等[24]提出Ogata評分可能為低級別MDS提供額外的生存信息;MDS患者的祖細(xì)胞、粒細(xì)胞和單核細(xì)胞發(fā)育不良,與IPSS-R和總生存期均存在相關(guān)性[17,22,25],iFS與預(yù)后分層的相關(guān)性研究鮮見報道。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)iFS評估等級與IPSS-R呈正相關(guān),iFS為C的患者比例隨著MDS預(yù)后評分的升高而增加,15例評價為A或B的患者均屬于IPSS-R低風(fēng)險或中風(fēng)險。但是,iFS與細(xì)胞遺傳學(xué)風(fēng)險分類無相關(guān)性,可能是由于細(xì)胞遺傳學(xué)亞組中的患者數(shù)量較少,需要增加病例加以分析。另外,對83例MDS患者的治療和生存情況進行隨訪,評價為C的患者無白血病時間或生存時間明顯短于評價為A或B,因此iFS可為MDS提供預(yù)后信息,尤其是在骨髓纖維化、骨髓涂片質(zhì)量不佳或染色體無分裂象等原因無法獲得預(yù)后評分的情況下。
診斷MDS最大的挑戰(zhàn)是將MDS與血細(xì)胞減少和發(fā)育不良的反應(yīng)性原因分開。MFC提供了一種更客觀可靠的診斷工具,iFS全面地分析各細(xì)胞系表型異常,有助于診斷MDS,特別是原始細(xì)胞無增加的正常核型MDS。此外,該評分提示疾病預(yù)后,為臨床合理治療提供重要的預(yù)后依據(jù),具有重要的臨床意義,可進一步推廣。
本研究首次探索了中國人群中iFS在MDS中的診斷價值,以及iFS與IPSS-R的相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),iFS診斷MDS的特異度為93.5%,靈敏度為81.9%,診斷低級別MDS、核型正常的低級別MDS的靈敏度分別為66.7%和65.0%,iFS評價等級與IPSS-R呈正相關(guān)(rs=0.411,P<0.05)。在骨髓涂片質(zhì)量不佳、病態(tài)造血不明顯或原始細(xì)胞不顯著增加的情況下,尤其是在核型正?;驘o分裂象時,iFS可為MDS提供客觀而可靠的診斷和預(yù)后價值。但本研究為單中心研究,樣本數(shù)較少,隨訪時間較短以及少數(shù)患者失訪,發(fā)生死亡的病例數(shù)尚少,需要繼續(xù)隨訪病例并收集更多樣本進行多因素生存分析,以深入評價iFS對MDS的預(yù)后意義。
作者貢獻:陳穎進行文章的構(gòu)思與設(shè)計,文章的可行性分析,負(fù)責(zé)收集病例、數(shù)據(jù)整理分析及論文撰寫;李紀(jì)鵬負(fù)責(zé)研究指導(dǎo)、論文修改及經(jīng)費支持,并對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理;葉佩佩負(fù)責(zé)收集病例、臨床指導(dǎo)。
本文無利益沖突。