第三章白血病的遺傳學薛永權一、白血病發病的遺傳因素任何疾病的發生都是遺傳因素和環境因素共同作用的結果，白血病自然也不例外。然而對于白血病而言，大多數患者并不表現出簡單的遺傳現象，只有5%的急性白血病與遺傳有關。白血病的種族分布差異、符合孟德爾遺傳規律的家族性白血病以及白血病高發的某些遺傳缺陷綜合征都提示遺傳因素在一些白血病的發病中起重要作用。（一）白血病的種族分布差異白血病的種族分布差異是指某些白血病的發病率在不同種族間的差別。慢性淋巴細胞白血病（chroniclymphocyticleukemia，CLL）的種族分布差異是人們熟知的例子。CLL是西方國家最常見的白血病類型，占白血病發病總數的30%，而在我國和日本僅占3.4%。又如見于急性髓細胞白血病（acutemyeloidleukemia，AML）M2亞型的t(7;11)(p15;p15)易位迄今已報道過32例，其中絕大多數患者系東方人種（中國和日本），而白色人種罕見（Kwong等，1992)。再如見于前B細胞性急性淋巴細胞白血病（acutelymphocyticleukemia，ALL）的t(1;19)(q23;p13)易位主要見于非白色人種。上述白血病的種族差異可能主要由遺傳因素所致。（二）家族性白血病家族性白血病是指一個家族內有多個成員患白血病。白血病患者兄弟姐妹間的白血病發病率高于自然人口的白血病發病率，如美國兒童15歲前白血病的發生率為1/3000，而白血病患者兄弟姐妹中為1/700，尤以父母為血緣婚姻者的發病率為高。單卵孿生子中若一人患白血病，則另一人患白血病的機率為1/5，比雙卵孿生子高12倍。家族性白血病屬于單基因遺傳病，其遺傳方式符合孟德爾定律，大多數為常染色體顯性遺傳，少數為常染色體隱性遺傳。國外文獻至少已報道過18個AML家系，其中16個無骨髓增生異常綜合征（myelodysplasticsyndrom，MDS）病史，2個為單核細胞白血病家系，5個為紅白血病家系(Horwitz等，.1997)。家族性慢性髓細胞白血病（chronicmyelocyticleukemia，CML）報道過4個家系。家族性CLL報道過11個家系。至于家族性ALL也報道過5個家系。國內以往也有若干家族性白血病的報道，包括CML、AML和ALL家系，惟獨沒有CLL家系的報道。大多數家系只有2個病例，因此除考慮遺傳因素外，尚不能排除相同環境中接觸共同致白血病因子的可能性。天津血研所馮寶璋等報道過一個AML家系，在其連續3代22名成員中共發現7例AML，包括紅白血病2例，急性粒細胞白血病4例，急性粒單細胞白血病1例(馮寶璋等,1991)。（三）白血病高發的遺傳缺陷綜合征一些遺傳缺陷綜合征表現為對白血病的易感性傾向，如三體綜合征、染色體修復缺陷綜合征（包括Bloom綜合征、毛細血管擴張性共濟失調和范可尼貧血等）、腫瘤抑制基因綜合征和免疫缺陷綜合征等。它們的染色體異常或相應的基因改變有的已比較清楚（見表32-1）。。1.Down綜合征既往稱之為21三體綜合征，其白血病發生率比正常人群高10～18倍，3歲以前AML特別是巨核細胞白血病為最常見，其發生率比正常人高400倍，3歲以后則以ALL為主。位于21q22.3的AML1、IFNAR、CRF2-4、GART和SON等基因可能為其發病的分子基礎。2.Bloom綜合征這是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，主要臨床特點為子宮內或出生后生長明顯遲緩，嬰兒期即有特征性面部蝶形紅斑并對光敏感，伴有免疫缺陷。感染和腫瘤為其主要死因。該病有自發性染色體斷裂傾向，其基本分子缺陷為DNA連接酶缺陷。25%的Bloom綜合征患者可發生ALL和淋巴瘤。3.毛細血管擴張性共濟失調（ataxiatelangiectasia，AT）該病的主要臨床特點是早期發生進行性小腦共濟失調和眼瞼毛細血管擴張，常伴有免疫缺陷，鼻竇、肺部感染及腫瘤是常見死因。其淋巴細胞常有t(7q;14p)易位。約15~20%的AT患者常在15歲前出現淋系惡性腫瘤如霍奇金病和非霍奇金淋巴瘤以及T細胞ALL。4.范可尼貧血（Fanconianemia，FA）這是一種體質性再生障礙性貧血，常于幼年發病，表現為全血細胞減少伴骨髓增生低下及多種先天性畸形，其病理特征是自發性染色體斷裂增加及對絲裂霉素等多種染色體斷裂劑敏感，主要由于DNA修復缺陷所致。50%的FA患者40歲以前出現MDS或急性粒細胞性白血病（acutegranulocyticleukemia，AGL）(Butturim等.1994)。5.神經纖維瘤病該病患兒幼年型CML的發生率比正常人高出221倍，ALL和霍奇金淋巴瘤則分別高出5和10倍。表3-1與白血病發病有關的遺傳缺陷綜合征（引自HorwitzM:Thegeneticsoffamilialleukemia.1997）綜合征遺傳形式染色體定位基因白血病類型三體綜合征Down綜合征散發21q22.3？ML13歲前AML為主，3歲后ALL為主8號染色體三體嵌合體散發8DNA修復缺陷Bloom綜合征AR15q26.1BLMALL、淋巴瘤毛細血管擴張性共濟失調AR11q22-23ATM霍奇金、非霍奇金淋巴瘤、T-ALL范可尼貧血腫瘤抑制基因綜合征AR9q22.3、,16q24.3FACCAGL神經纖維瘤AD17q11.2NF1CML、ALL、霍奇金淋巴瘤LiFraumeni綜合征AD17p13.1P53白血病不如實體瘤常見免疫缺陷綜合征Wiskott-Aldrich綜合征XLRXp11.23WASPB細胞淋巴瘤、ALL、AMLBriton無丙種球蛋白癥XLRXq21.3BTK淋巴網狀內皮細胞增生及其它腫瘤其它Schwachman-Boaian胰腺脂肪瘤AR?t(6;12)AMLKostmann嬰兒遺傳性粒細胞缺乏癥AR1p35AMLBlackfan-Diamond綜合征AD,ARAML表2-1.與白血病發病有關的遺傳缺陷綜合征（引自HorwitzM:The.geneticsoffamilialleukemia.1997）綜合征遺傳形式染色體定位基因白血病類型三體綜合征Down綜合征散發21q22.3？3歲前AML為主，3歲后ALL為主8號染色體三體嵌合體散發8DNA修復缺陷Bloom綜合征AR15q26.1BLMALL、淋巴瘤毛細血管擴張性共濟失調AR11q22-23ATM霍奇金、非霍奇金淋巴瘤、T-ALL范可尼貧血腫瘤抑制基因綜合征AR9q22.3,16q24.3FACCAGL神經纖維瘤AD17q11.2NF1CML、ALL、霍奇金淋巴瘤LiFraumeni綜合征AD17p13.1p53白血病不如實體瘤常見免疫缺陷綜合征Wiskott-Aldrich綜合征XLRXp11.23WASPB細胞淋巴瘤、ALL、AMLBriton無丙種球蛋白癥XLRXq21.3BTK淋巴網狀內皮細胞增生及其它腫瘤其它Schwachman-Boaian胰腺脂肪瘤AR?t(6;12)AMLKostmann嬰兒遺傳性粒細胞缺乏癥AR1p35AMLBlackfan-Diamond綜合征AD,ARAML注：AD常染色體顯性遺傳；AR常染色體隱性遺傳；XLR伴性隱性遺傳注：AD常染色體顯性遺傳；AR常染色體隱性遺傳；XLR伴性隱性遺傳二、染色體檢查的方法和技術（一）標本的來源和采集按照腫瘤染色體研究的標本必須取自腫瘤組織本身的原則，白血病的染色體研究通常以采用骨髓為宜。骨髓抽取量視外周血白細胞計數的高低而定。當白細胞總數＞10，000/mm3和原、幼細胞百分比＞10%時，也可采用外周血細胞進行短期培養（24或48小時），但此時不應加入植物血凝素（PHA）。（二）染色體制備常規的骨髓細胞染色體制備方法包括直接法和短期培養法兩種。前者是指骨髓自體內取出后不經培養立即予以各種處理后制片，后者是指骨髓經有核細胞計數后按一定的細胞密度（1～3×106/ml）接種到培養基內，經過24或48小時培養后再收獲制片。以往學者們大多推薦直接法。當時他們認為，直接法反映體內細胞的真實核型狀況，而培養法則有使正常細胞超過異常細胞的選擇性生長傾向，因而易于導致假陰性結果。目前認為，應用培養法能揭示更多具有染色體異常的細胞。這是因為白血病細胞和正常細胞在體內外的細胞動力學不同的緣故：白血病細胞在體內的增殖率低于正常細胞，故直接法時正常核型的細胞檢出機會較多；短期培養后白血病細胞的增殖率增高，正常細胞的增殖率反而降低，故異常核型檢出機會較多。此外，采用直接法制備的標本不但分裂相數量常較少，而且染色體的質量也較差，常顯得短小，分叉，甚至發毛，故不利于各種顯帶處理。培養法不但可提高分裂相的數量，而且也使染色體質量得到某種程度的改善。不過直接法也并非一無可取之處，見于直接法的異常克隆經短期培養后反而消失的例子不時也可見到。實際工作中究竟采用何種方法為好？我們認為，AML當以培養法為首選；ALL因其白血病細胞體外培養時分裂指數較低，故以直接法為優先，CML和MDS均為涉及多能干細胞的克隆性疾病，異常核型可見于來自粒系、紅系和巨核系中任何一系的細胞，故可在直接法和培養法二者之間任擇其一。然而為了確保染色體檢查的成功和提高異常核型檢出的機會，最好同時采用直接法和培養法來制備骨髓細胞染色體。作為常規方法的補充，有時也可應用細胞同步化技術來制備染色體，即應用甲氨蝶呤（MTX）或氟脫氧尿苷（Fdu）處理細胞17小時，使其同步化，再用秋水仙酰胺短時間處理（10min）就可得到大量晚前期、前中期、早中期和中中期分裂相，使單套染色體的帶紋數達到400條、800條甚至1000條以上，從而大大提高了分辨力。MTX法需換洗細胞以去除MTX，才能解除其對細胞的阻滯作用，故手續較繁，而Fdu法則省去了中間換洗的步驟，手續較為簡便。不論直接法，培養法，還是同步法，其染色體制備均包括以下基本步驟：1.加入終濃度為0.05μug/ml的秋水仙胺處理1小時以阻留中期分裂相；2.應用0.075mol/LKCl溶液37℃處理30min，以使細胞低滲；3.應用3：1甲醇、冰醋酸溶液室溫下固定細胞3次，每次30min；4.采用氣干法或火焰燒灼法滴片，以使染色體分散；5.應用10%新鮮配制的姬母薩染色液染色20～30min，顯帶標本染色10min。（三）染色體顯帶常用的染色體顯帶技術有以下4種：Q帶、G帶、R帶和C帶。其中Q帶因熒光很快褪色，標本不易保存，故國內很少應用；C帶系染色體著絲粒局部顯帶法，對染色體識別幫助不大，一般也不作為常規使用。國內應用較廣的是G帶和R帶技術。1.G帶G帶是指標本事先經過某種預處理，再以姬母薩液染色后染色體縱軸上所顯示的帶型。它和Q帶帶型基本一致，并具有用普通顯微鏡即可觀察、標本能永久保存等Q帶所沒有的優點。和R帶相比，G帶的長處是帶紋細致，因而解象力較強；其短處是多數染色體末端呈淺帶，不利于該區異常的識別，。其次，G帶對標本中分裂相的數量和質量要求較高，以致分裂相較少且質量較差的白血病和實體瘤標本常不易獲得高質量的帶型，。此外，影響顯帶的因素眾多，故條件不易控制，欠穩定等。G顯帶技術視預處理的不同而有多種，例如熱鹽水法、堿處理法、尿素法和蛋白酶消化法。其中重復性較好且應用最廣者當推Seibright首創的胰酶G帶法。該法顯帶的機制可能是胰蛋白酶抽提了和DNA上富含GC堿基對區段相結合的蛋白質，以致降低了該區段和染料的親和力，乃呈淺帶；反之，DNA上富含AT堿基對的區段和組蛋白結合緊密，胰酶處理時不易被抽提，故和染料有較強的親和力，乃呈深帶。2.R帶R帶有兩個特點：其一，帶型和Q帶、G帶正好相反，即前者的陽性帶相當于后者的陰性帶，而前者的陰性帶則相當于后者的陽性帶，因而得名；其二，除Y染色體外，其余染色體末端均呈深帶。因此R帶不但可代替Q帶和G帶作為常規顯帶技術應用，而且還有勝過Q帶和G帶之處：R帶作為G帶的互補帶，有助于確定位于G帶陰性區的染色體重排斷裂點；R帶對揭示涉及染色體末端的缺失和易位特別有價值。自然R帶也有它的短處，即它的帶紋不如G帶精細，因而其解象力有時遜于G帶，例如難以識別象inv(16)這樣微小的異常。R帶按制備方法的不同可分為熒光R帶和姬母薩R帶兩類，但以Dutrillaux首創的熱處理姬母薩R顯帶法為最基本的方法。其顯帶機制尚未完全明了。Dutrillaux認為是由于DNA受熱變性的緣故。此時富含AT堿基對的區段單鏈化，故不易為姬母薩液所染色，乃呈淺帶；而富含GC堿基對的區段仍保持正常的雙鏈結構，故易于為姬母薩液染色，乃呈深帶。G帶和R帶兩種顯帶技術既可互相代替，又可彼此補充，二者聯合應用有助于準確識別染色體異常的性質及其斷裂點。西歐地區特別是法國和比利時普遍將R帶作為常規顯帶法，其原因除了上面已提及的外，還由于R帶方法簡便，重復性好，帶型清晰，易于識別，標本可成批顯帶以及對于分裂相量少質差的腫瘤細胞，其顯帶成功率均明顯高于G帶的緣故。我們自1985年以來應用此法成功地對10,000余例惡性血液病患者進行了骨髓細胞染色體顯帶分析。我們的實踐證實，該法確為簡便穩定和切合實用的顯帶法，值得推廣應用。（四）染色體分析染色體分析的方法包括鏡下分析、照相分析和電腦分析等三種，以鏡下分析最為常用。電腦分析其錯誤率明顯高于熟練工作者，仍需要檢查者加以審核和校正。通過以上方法將單個細胞中所有染色體按其帶型特征從大到小依次配對排列就構成了核型。白血病標本通常要求分析20個左右中期分裂相。分析細胞不足此數而又未能發現異常者不能遽下正常核型的結論；相反，已發現異常克隆者則不一定強求此數。分析時先用低倍鏡自左至右，自上而下逐個視野尋找合適的分裂相，再換用油鏡進行觀察。凡長度適中，分散良好，基本無重疊，帶型可識別者均列為分析的對象。分析時要遵循“隨機”的原則，避免只挑選“漂亮”的分裂相進行分析，否則可致人為的假陰性結論。因為“漂亮”的分裂相常來自正常細胞，而“丑陋”的分裂相常來自白血病細胞的緣故。為了便于國際間的相互交流，核型描述要遵循《人類細胞遺傳學國際命名體制》[ISCN(20052009)]的有關規定。核型描述有簡式和繁式兩種表示法。一般盡量采用簡式。先寫出染色體眾數，其次寫出性染色體組成，再按照染色體號數的大小依次列出其異常。后者用縮寫表示，例如“del”表示染色體缺失，“der”表示衍生染色體，“dup”表示重復，“i”表示等臂染色體，“ins”表示插入易位，“inv”表示倒位，“mar”表示標記染色體，“r”表示環狀染色體，“t”表示染色體易位。其后第一個括弧中列出受累染色體，通常性染色體或號數最小的常染色體首先寫出，其次為從第1個染色體接受易位物質者，若為三源易位時，第3個染色體為向第1個染色體提供易位物質者，染色體號數間以分號隔開；第2個括弧中列出各易位染色體臂號和斷裂點所在區帶。“p”表示短臂，“q”表示長臂，十位數表示區數，個位數表示帶數。“+”或“-”號置于染色體號數之前，表示整條染色體的增加或減少。“+”或“-”號置于染色體臂“p”或“q”之后，表示其短臂或長臂的增加或減少。若同時存在多個相關克隆時，則先寫出最基本的干系克隆，然后按克隆演化先后順序即由簡單到復雜依次列出其它克隆，而不論其大小。若同時存在數個無關克隆時，則按克隆大小依次列出。不同克隆之間用斜線隔開。例如46，XY，t(9;22)(q34;q11)表示1個染色體眾數為46的男性有1個9號和22號染色體的相互易位，斷裂點分別位于9號染色體的長臂3區4帶和22號染色體的長臂1區1帶。正常核型總是放在最后描述。三、染色體熒光原位雜交技術白血病的染色體研究常受到以下3個因素的困擾：①標本有絲分裂指數低下或缺乏有絲分裂相；②染色體質量低劣，顯帶效果差；③復雜的染色體異常。染色體熒光原位雜交（fluorescenceinsituhybridization，FISH）技術應運而生，它極大地提高了常規核型分析的敏感性、準確性和可靠性，成為精確的染色體分析所不可缺少的重要檢測手段。（一）定義FISH技術是20世紀80年代在細胞遺傳學、分子生物學和免疫學相結合的基礎上發展起來的一種新技術，它利用已知核酸序列作為探針，以熒光素直接標記或先以非放射性物質標記后與靶DNA進行雜交，再通過免疫細胞化學過程連接上熒光素標記物，最后在熒光顯微鏡下觀察雜交信號，從而對標本中待測核酸進行定性、定位和定量分析。（二）原理FISH和Southernblot技術一樣，也是利用DNA變性后雙鏈解開變成單鏈，在適宜的溫度和離子強度下退火后可和互補DNA鏈形成穩定的異源雙鏈的原理。（三）方法FISH技術種類甚多，目前已衍生成一個系列，包括間期FISH、染色體涂抹、多色FISH和逆向FISH等，但基本方法都包括染色體制備、探針制備、雜交、雜交后洗滌、熒光檢測和熒光顯微鏡觀察等6個步驟。1.染色體制備（詳見第三本章二）。2.探針制備作為探針的DNA片段用粘粒、質粒、噬菌體、細菌或人工酵母染色體進行克隆，片段分離后可用生物素或地高辛等半抗原進行標記或用熒光素直接連接的核苷酸進行標記。前者的優點是由于經過一至多次放大，信號較強，缺點是手續繁，本底高；后者的優點是不但手續較為簡便，而且本底不高，缺點是信號較弱。標記方法有兩種：缺口平移法和隨機引物法。常用的探針類型有以下4種：①（1）染色體重復序列探針。它主要是針對染色體著絲粒的α-衛星DNA而設計的探針，。目前市上供應的品種包括1-4號、6-12號、15-18號、20號以及X、Y染色體等，主要用于檢測染色體的數目異常如三體、單體和其它非整倍體等。應用該類探針所做的FISH除了能分析中期細胞外，還能對間期細胞進行檢測，故又稱間期FISH技術。②（2）整條染色體涂抹探針（wholechromosomeprobe，WCP）。它來自流式細胞儀分揀整條染色體后建立的染色體文庫，。目前整套（24）條WCP探針都有供應，它對于識別標記染色體的來源和檢測染色體易位特別是隱匿易位如t(12;21)和t(9;20)等特別有用。③（3）染色體專一序列探針。對識別基因缺失和染色體易位所致的基因重排特別有價值。檢測染色體易位的基因探針已發展出以下4種類型：a①單個融合信號探針。采用和易位涉及的染色體斷裂點兩側序列相匹配的探針，分別以紅、綠兩種熒光素標記，結果在間期細胞中可見1紅、1綠和1個黃色（紅綠信號融合所致）雜交信號，其假陽性率為2%-%～6%，其敏感性為5%-%～10%（相當于正常標本中融合信號均數+兩個標準差）。②b融合信號+額外信號探針。采用易位涉及的1條染色體某個基因斷裂點全長探針和另一條染色體斷裂點一側的序列探針分別以紅、綠兩種熒光素進行標記，結果間期細胞中除正常1紅1綠2個雜交信號外還可見一個黃色和一個額外的紅色雜交信號。如只有黃色信號而缺乏額外的紅色信號則為假陽性。應用BCR和ABL的此種探針不但減少了假陽性，還能檢出標本中少于1%的ph陽性細胞。③c雙融合信號探針。采用易位涉及的兩個基因全長探針進行FISH檢測，結果間期細胞中可見1紅、1綠和2個黃色雜交信號。此種探針大大減低了假陽性，其陽性標準為1%，檢測6000個間期細胞，敏感性為0.2%，可用于微小殘留病（minimalresidualdisease,MRD）的檢測。④d斷裂點分開的雙色熒光探針應用紅、綠兩種熒光素分別標記被斷裂點分開的1個基因的兩部分，結果正常間期細胞中可見2個黃色信號，表明該基因是完整的，若除1個黃色信號外還發現1紅1綠兩個雜交信號，則提示發生了易位。此種探針不但敏感性極高，而且特異性也很強。④（4）亞端粒探針。哺乳類動物染色體端粒是由簡單的6個核苷酸（TTAGGG）串聯重復而成，在DNA復制和細胞有絲分裂過程中對染色體完整性起保護作用。鄰近端粒的200-～300Kb則為獨特的染色體特異性DNA。由于G顯帶時此區是蒼白的，因此涉及此區的易位難以用G帶檢測，而應用亞端粒探針進行FISH檢測則特別有用。目前市上供應的亞端粒探針共有41種而不是48種，因為5個近端著絲粒染色體（13-～15，21和22）和X、Y染色體的短臂側亞端粒尚不包括在內。3.雜交探針和標本分別于65℃或70℃甲酰胺溶液中短時間變性處理后迅速置于冷乙醇中，防止其復性，再經系列乙醇脫水，氣干后標本上加上探針和雜交混合液（甲酰胺、SSC和硫酸葡聚糖），WCP探針需加用鮭魚精DNA預雜交以去除染色體重復序列的干擾，用橡膠水泥封片后置37℃濕盒中過夜（16-～20小時）。4.雜交后洗滌雜交后標本要經一定濃度的甲酰胺/SSC溶液洗滌，以去除多余的探針。5.熒光檢測依次加入偶聯熒光素如異硫氰酸熒光素、羅丹明和得克薩斯紅等的抗體和抗抗體，使雜交信號級聯放大。用熒光素直接標記的探針可省略此步。6.熒光顯微鏡觀察標本經DAPI復染后用配備單波、雙波或三波濾色鏡的熒光顯微鏡進行觀察。雜交信號數大于正常標本熒光信號均數+2～3標準差為陽性病例判斷標準。（四）FISH技術的新發展1.比較基因組雜交將腫瘤基因組DNA與正常的參照DNA分別以紅綠兩種熒光素標記后按1:1等量混合，再與正常人中期染色體進行雜交，根據染色體上不同熒光強度的比率來定量分析腫瘤基因組DNA的增加或丟失。通過一次雜交即可檢測待測標本整個基因組DNA拷貝數的增減。2.多色FISH（multiplex-FISH和SKY）應用5種熒光素同時標記24條染色體，制備整套染色體涂抹探針，雜交后應用配備有Fourier光譜儀、CCD冷式攝象系統和計算機圖象處理系統等裝置的熒光顯微鏡進行檢測。該法一次雜交即可分辨全部人類染色體，對識別不明來源的標記染色體和隱匿易位很有價值，是分子細胞遺傳學的又一次重大進展。其缺點是不能識別染色體倒位、小片段缺失和重復等異常。（五）應用FISH技術在白血病研究中的應用可概括為以下8個方面：①1、檢測染色體的數目和結構異常；②2、識別標記染色體的來源和性質；③3、監測治療效果；④4、檢測早期復發和MRD；⑤5、識別異基因移植后骨髓細胞來源；⑥6、識別惡性腫瘤細胞來自何種細胞系列；⑦7、檢測間期細胞包括非分裂細胞和終末細胞的核型狀況；⑧8、檢測基因缺失或基因擴增(Gozzetti等，.2000)。（六）FISH的優點和局限性FISH具有眾多1.優點：①（1）FISH是一個簡便而又迅速的技術，它不需要細胞培養且能在短時間內（2天）分析成百上千個細胞，而常規核型分析通常要1～3周才能出結果。；②（2）雜交和檢測效率高；。③（3）敏感性和特異性高；。（4）④能對非分裂細胞和終末細胞進行分析；。（5）⑤將細胞遺傳學和細胞形態學及免疫學相聯系，可確定惡性細胞的克隆起源或鑒別良惡性細胞；。（6）⑥多色FISH和CGH可采用計算機進行自動核型分析。2．但同時FISH的應用也存在著以下局限性：（1）①染色體異常的檢測取決于能否獲得相應的探針；。（2）②對三體檢測的敏感性高于對單體或缺失的檢測；。（3）③骨髓或外周血標本處理較為簡便，而實體瘤或淋巴結的石蠟包埋或冰凍切片處理較難；。（4）④需要熒光顯微鏡和圖象分析系統；。（5）⑤一次雜交只能檢測1至數個異常，而不能象常規核型分析那樣能對整個基因組的染色體數目和結構異常同時進行檢測(Gozzetti等，2000)。綜上所述，FISH不但大大拓展了細胞遺傳學檢測的范圍，而且顯著提高了其識別異常的能力，因而是后者的重要補充，但目前還不能完全代替它。四、白血病的染色體異常與基因重排（一）白血病染色體異常的基本特性目前積累的大量資料表明，絕大多數白血病患者都有非隨機的染色體畸變，它們對于白血病的診斷分型、預后估計、治療方案的選擇乃至發病機制的研究都具有極為重要的價值。盡管染色體改變的種類繁多，但其基本特性概括起來不外乎以下4種：1.獲得性一些研究發現：（1）①同卵雙生子之一患CML，ph染色體只見于患者而不見于其健康的孿生同胞(Goh等，,1965)；（2）②伴有染色體畸變的白血病患者所生子女通常缺乏同樣的白血病和核型異常的證據；（3）③白血病患者的染色體畸變只存在于白血病細胞而不見于皮膚、淋巴和結締組織細胞。以上事實強烈表明，白血病的染色體畸變為后天獲得性而非先天遺傳性。2.克隆性所謂克隆性是指來自同一個惡性轉化細胞的一群白血病細胞具有相同的染色體異常。白血病患者的染色體畸變常呈克隆性。此種克隆性明確提示疾病的惡性本質。國際人類細胞遺傳學術語命名法（InternationalSystemfor(Human)CytogeneticNomenclature，ISCN）（1995）規定，至少2個細胞有相同的染色體增加或結構重排，或者至少3個細胞有同樣的染色體丟失，方可確認為存在1個異常克隆。3.原發性和繼發性白血病的染色體畸變可分為原發性和繼發性兩大類。原發性畸變是指發生于疾病早期，與白血病的發生有關，和白血病的細胞學、免疫學改變密切相關，因而對白血病有分類和標志意義并決定其生物學特征（預后和治療反應）的一類異常。它們常作為單一異常出現。繼發性畸變是指病程中由于克隆演化所致的異常，它雖和疾病的發生無關，但卻賦予疾病更加惡性的特征。一旦出現繼發性異常，病程經過更加兇險，對治療出現抵抗，常難以獲得完全緩解（completeremission，CR）和長期生存。它們往往和原發性畸變相伴存在，大多為復雜異常。4.平衡性和非平衡性盡管白血病染色體畸變的類型很多，,但不論是原發性或繼發性畸變,根據DNA含量有無改變均可歸納為兩大類。一類是平衡性畸變，通常表現為染色體的結構重排如相互易位或倒位，其DNA含量雖無改變，但由于染色體畸變致使原來不在一起的兩個基因并置在一起，導致了基因功能的改變。這又包括兩種情況：一種是原癌基因和DNA激活序列如免疫球蛋白基因或T細胞受體基因相鄰，結果導致前者的異常表達；另一種更為常見，即由于編碼轉錄因子、受體酪氨酸激酶或核孔蛋白的基因和正常時無關的基因融合，產生具有癌基因活性的新的融合蛋白，從而導致細胞的惡性轉化。另一類是不平衡性畸變，常表現為染色體整條或部分的增加或丟失，其結果或是由于癌基因劑量的增加（例如三體），或是由于腫瘤抑制基因的丟失（例如單體或缺失）而導致細胞的惡性轉化。（二）CML1960年Nowell和Hungerford在美國費城首先發現CML患者有特征性的Ph染色體。1973年Rowley同時應用Q帶和G帶證實Ph染色體是9和22號染色體的相互易位t(9;22)(q34;q11)(Rowley,1973)。分子學研究證實，該易位使原位于9q34的ABL原癌基因易位到22q11上和BCR基因的一部分融合，產生BCR/ABL融合基因，后者轉錄為8.9kb的BCR/ABLmRNA，最終翻譯成210KD的具有高度酪氨酸激酶活性的蛋白質。它通過包括RAS在內的多種信號傳導途徑來活化癌基因和某些細胞因子，最終導致細胞的惡性轉化。該融合基因的轉錄本可以應用逆轉錄-聚合酶鏈反應（reversetranscription-polymerasechainreaction，RT-PCR）技術來進行檢測。Ph染色體是CML的重要診斷標記，也是CML與類白血病反應、MDS和其它骨髓增生性腫瘤等進行鑒別的有力佐證。按照Ph染色體的有無可將CML分為兩大類：（1）①Ph(+)CML，占95%左右；（2）②Ph(-)CML，占5%左右。大約92%的Ph(+)CML患者有標準的或典型的Ph易位，即t(9;22)(q34;q11),)，其余8%的患者則有涉及3條或更多染色體的復雜易位，其中必定包括9和22號染色體。復雜易位和典型易位一樣，具有相同的臨床、血液學、預后及分子學特征。CML慢性期70%的患者有46，t(9;22)的假二倍體核型，30%的患者除t(9;22)外還有-Y，+8或+Ph等異常。絕大多數初診Ph(+)CML患者骨髓中Ph(+)細胞百分比為100%，經馬利蘭或羥基脲治療獲得CR后Ph染色體并不消失。應用干擾素治療后20～60%的CML患者可獲不同程度的細胞遺傳學反應。治療后的細胞遺傳學反應根據Ph(+)細胞百分比可分為以下4個等級：（1）①完全較大的反應：Ph(+)細胞為零；（2）②主要反應：Ph(+)細胞為1%～34%；（3）③次要較小的反應：Ph(+)細胞為35%～95%；④（4）無反應Ph(+)細胞為96%～100%。法國Guilhot等報道，應用α-干擾素（5MU/（m2·.d）聯合小劑量阿糖胞苷（20mg/（m2·.d），每月10天），可明顯提高血液學CR率和細胞遺傳學反應率。新近問世的信號傳導抑制劑STI571口服治療CML慢性期患者（400mg/d）可獲95%的血液學CR率和60%的細胞遺傳學反應率（其中41%為完全反應）(Kantarjian等，2003)。目前，只有異基因造血干細胞移植才能根除Ph(+)克隆，從而使CML真正得到治愈。必須指出的是，Ph染色體并非CML所特有，它也可見于其它惡性血液病，如15%～33%的成人ALL、2%～5%的兒童ALL、1%～2%的AML以及個別的MDS、真性紅細胞增多癥、骨髓纖維化、淋巴瘤、CLL和惡性組織細胞病。因此當Ph染色體陽性者被擬診為CML時，仍需結合臨床，防止絕對化。CML加速期或急變期大約20%的患者保持46，t(9;22)核型不變，80%的患者可發生核型演變，即出現額外的染色體異常以致染色體眾數增至47～50。最多見的額外染色體按出現頻率的高低依次為Ph、+8、i(17q)。它們可單獨或聯合出現。染色體丟失較少見，其中-7約見于3%的患者，多為CML急淋變。少數病例Ph易位可和t(8;21)、t(15;17)、t(9;11)、inv(16)或inv(3)同時出現，分別提示CML急粒變、早幼粒變、急粒單變或巨核細胞變。額外異常通常比臨床或血液學急變征象早出現2～4個月，因此CML病程中定期進行染色體檢測有助于早期診斷CML急變。額外異常的有無與預后相關。無額外異常組中80%的病例對治療有效，中數生存期（mediansurvival，MS）5..7個月；全部細胞均有額外異常組中30%的病例對治療有效，MS2.5個月；部分細胞有額外異常組中50%的病例對治療有效，MS4.9個月。目前認為，Ph(-)CML是一組異質性疾病。其中半數為Ph(-)bcr/abl(+)，實質上仍屬于Ph(+)CML范疇，其臨床、血液學和預后特征也和典型CML完全一致；半數為Ph(-)bcr/abl(-)，其臨床和血液學表現多不典型，如常有貧血和血小板減少，脾大不著，白細胞增多和嗜堿粒細胞增多不明顯，可有涉及三系的病態造血改變，中性粒細胞堿性磷酸酶正常或增高，對治療反應差，MS較短，N-RAS突變率高（54%），）。多數人認為它實際上慢性粒單細胞白血病的一種亞型或伴有原始細胞過多的難治性貧血(Travis等，1986)。我們應用R顯帶技術對600例CML患者進行了染色體檢查，結果發現570例(95%)為Ph(+)CML，30例(5%)為Ph(-)CML；535例(93.8%)有典型的Ph易位，34例(5.9%)有變異易位；50.6%的CML急變患者有額外的染色體異常，其中以+8，2Ph和i(17q)為最多見(謝新等，1998)。近來，有人應用FISH技術發現10%～15%的CML患者存在衍生9號染色體長臂斷裂點附近的部分序列缺失。它與Ph易位同時發生，且和CML的不良預后相關(Sinclair等，2000)。伴有該缺失的患者其MS大致為不伴有該缺失者的一半（38月VS88月）（Huntly等，2000）。吳煒等對105例Ph(+)CML作了FISH研究，發現16例(15.2%)有der(9q)部分序列缺失，其MS較無缺失組明顯縮短（36月VS76月）（吳煒等，2006)。（三）CLLCLL的染色體研究長時期內進展緩慢。由于CLL的白血病細胞缺乏有絲分裂活性且對絲裂原反應低下，加之PHA主要為T細胞激活劑，早期采用不加絲裂原的骨髓細胞培養或加PHA刺激的外周血培養大多顯示正常核型。1979年后由于多克隆B細胞激活劑如脂多糖、EB病毒、佛波酸酯、美洲商陸和細胞松弛素等的應用，CLL的染色體研究才取得了突破。大約半數CLL患者有克隆性核型異常，且呈現較大的異質性。其中12號染色體三體(+12)、13q14缺失、del(11)(q22-q23)即ATM基因缺失、del(17)(p13)即P53p53基因缺失、del(6)(q21)和累及14q32IgH基因的易位分別見于15%、10%～20%、7%、4%、6%和4%的CLL患者。20世紀80年代以來采用包括cen-12、13q14、6q21、IgH、P53p53和ATM等探針在內的組合FISH使CLL的核型異常檢出率提高至85%，其中del(13)(q14)的檢出率為最高，達到50%。CLL的核型異常具有重要的預后價值，其中del(13)(q14)預后最佳，MS133個月，del(17)(p13)預后最差，MS僅32個月（Gozzetti等，2004)。20世紀90年代以來德國學者應用CD40配體或聯合CpG-寡脫氧核苷酸和白介素-2刺激培養的CLL白血病細胞分裂對132例CLL進行了細胞遺傳學研究，結果發現94.7%的病例獲得了較多分裂相，81%的病例顯示了核型異常，特別是在34.8%的病倒病例中檢出了FISH所不能檢出的各種平衡和不平衡易位，它們的預后很差，MS只有24個月(Mayr等，2006；Dicker等，2006)。CLL患者的核型演變很少見，一旦發生則往往提示預后不良。（四）AML大約55%的AML有非隨機的染色體畸變。其類型多達100種以上，但可歸納為兩大類：一類是和FAB亞型相關的特異性染色體重排，約占60%，其中以易位為最多見，其次為倒位和缺失；一類是和FAB亞型不相關的異常，其中大多數為數目異常，尤以+8（13%）和-7（10%）為多見。CR后原有異常一般不再被檢出，復發時又可重新出現。部分患者由于克隆演化而產生繼發性異常。以下重點介紹新近世界衛生組織（worldhealthorganization，WHO）提出的關于惡性血液腫瘤診斷分型建議中AML最常見的4種再現性染色體重排(Harris等，2000)。1..t(8;21)(q22;q22)該易位見于15%的AML，它和伴有成熟分化的急性原粒細胞白血病（AML-M2）有特別的聯系（t(8;21)患者中92%為M2，7%為M4，個別為M1）。t(8;21)AML細胞學上有以下5個特征：（1）①強的髓過氧化物酶活性；（2）②成熟白血病細胞胞漿中有橙紅色顆粒；（3）③胞漿中有大的空泡；（4）④Auer小體多見；（5）⑤骨髓嗜酸粒細胞增多。t(8;21)AML的白血病細胞常顯示下述免疫表型特征：CD34+、HLA-DR+、CD13+、CD33+以及CD19+和CD56+。細胞遺傳學上75%的t(8;21)AML可有額外的染色體異常，其中性染色體丟失（男性-Y，女性-X）最多見（73%），其次為9號染色體長臂的中間缺失（9q-）（11%）。5%的t(8;21)AML有復雜變異易位。分子生物學研究揭示該易位導致原位于21q22的AML1基因易位到8q22上和位于該處的ETO基因并置，形成AML1-ETO融合基因。AML1系核心結合因子（corebindingfactor，CBF）的α亞單位。正常情況下，它和位于16q22的CBFβ亞單位結合，形成異二聚體的轉錄因子，從而調節許多與髓系細胞生長和分化有關的基因之表達。AML-ETO融合基因通過對殘存的正常CBFα/β轉錄因子的顯性負調控作用，干擾了有關基因的表達，最終導致細胞的惡性轉化。臨床上t(8;21)AML好發于兒童和青年人，易出現髓外粒細胞肉瘤如綠色瘤。成人患者對治療反應佳，CR率高(90%)，MS52個月，但易于復發。此時再次誘導化療仍有很高的CR率。兒童患者的預后不如成人患者理想。t(8;21)易位通常易于為常規核型分析所檢出，但也報道過常規核型分析未見t(8;21)易位或僅有9q-異常而RT-PCR卻檢出AML1-ETO融合轉錄本的病例。因此臨床上遇到具有t(8;21)白血病的細胞學和免疫表型特征而核型分析未見易位或僅見9q-異常的病例有必要應用RT-PCR或雙色FISH技術檢測AML1-ETO融合基因，以便進一步確診。2.(15;17)(q22;q21)該易位迄今僅見于早幼粒細胞白血病（AML-M3）。約85%的AML-M3患者包括多顆粒型和微顆粒型均可檢出t(15;17)易位，因而是該型白血病高度特異性的細胞遺傳學標志。最常見的額外異常是+8，約見于1/3t(15;17)的病例。免疫表型檢測常顯示CD13+和CD33+，而CD34和HLA-DR抗原常呈陰性。分子生物學研究揭示原位于17q上的維甲酸受體α基因易位到15q上和位于該處的早幼粒細胞白血病（PML）基因融合，形成PML-RARα融合基因。正常情況下，PML類似腫瘤抑制基因的功能，RARα則有促進分化和抑制生長的活性。PML-RARα融合基因既破壞了核體（POD）的正常結構，又通過與PML或其它維甲酸結合蛋白形成穩定的異二聚體，從而對野生型PML和RARα等位基因起顯性負調控作用，最終導致細胞的惡性轉化。臨床上仍有15%左右的病例由于染色體制備失敗、采用直接法制備染色體標本、分裂相量少質差、小克隆、15;17插入易位或涉及3條染色體的變異型15;17易位等不同原因而導致漏診。因此對于臨床上疑為AML-M3而常規核型分析為陰性結果的AML病例應采用更為敏感可靠的方法，如RT-PCR或雙色FISH技術來確診。臨床上凡具有t(15;17)易位或PML-RARα融合基因的AML-M3病例應用全反式維甲酸（ATRA）治療有效，反之則無反應。近來還報道了4種少見的變異型易位：t(5;17)(q32;q21)、t(11;17)(q13;q21)、t(11;17)(q23;q21)和t(17;17)(q11;q21)。它們的分子學改變和典型的t(15;17)易位不完全相同，雖然都累及RARα基因，其“伙伴”基因分別為核磷蛋白（NPM）、核有絲分裂器（NumA）、早幼粒細胞白血病鋅指基因（PLZF）基因或STAT5b基因而不是PML。伴有t(11;17)(q23;q21)易位的AML-M3對ATRA治療不敏感。3.inv(16)(p13q22)該異常約見于8%的AML和25%的AML-M4患者。細胞學上常顯示粒系和單核系的白血病細胞浸潤伴特征性的嗜酸粒細胞異常：數目增加（8%～54%）或形態學異常（嗜酸性顆粒中混雜有大而不規則的嗜堿性顆粒，其糖原和氯醋酸酯酶均呈強陽性，因而構成一種獨特的臨床病理學亞型-M4EO。細胞遺傳學上它有3種類型：inv(16)(p13q22)、t(16;16)(p13;q22)、ins(16)(q22p13.1p13.3)，其中以inv(16)為最多見。三體8和三體22是常見的繼發性改變。分子生物學研究揭示該重排導致原位于16p13的平滑肌肌球蛋白重鏈基因（MYH11）和位于16q22的核心結合因子β（CBFβ）基因斷裂后并置在一起，形成CBFβ-MYH11融合基因。和AML1-ETO一樣，CBFβ-MYH11由于阻斷了CBFα/β的轉錄激活功能而導致關鍵靶基因表達誘導的阻斷。臨床上M4EO化療效果好，CR率接近100%，MS長達5年以上，但治療不強烈，易于并發腦膜白血病。由于inv(16)是一種微小的染色體畸變，以致常規核型分析常難以發現而致漏診。近來發現30%伴有inv(16)的AML缺乏典型M4EO的形態學特點，而10%不伴有嗜酸粒細胞異常的AML-M4有CBFβ-MYH11融合基因。因此對于AML-M4病例應采用更為敏感可靠的RT-PCR或FISH技術來篩選該異常。4.t/del(11)(q23)該異常和單核細胞白血病有特別的聯系，約見于22%的AML-M5。它包括缺失和易位兩種類型，后者更多見，常涉及11q23帶，但其“伙伴”染色體則不固定，目前已發現50多種，其中以t(9;11)(p22;q23)、t(6;11)(q27;q23)、t(10;11)(p12;q23)、t(11;17)(q23;q21)和t(11;19)(q23;p13)等較為多見。分子生物學研究揭示該易位導致位于11q23的MLL基因和來自“伙伴”染色體的基因如AF6（6q27）AF9(9p22)、AF10(10p12)、AF17(17q21)或ELL(19p13.1)并置在一起，形成MLL-AF6、MLL-AF9、MLL-AF10、MLL-AF17或MLL-ELL等融合基因。所有這些融合蛋白都缺失了MLL基因的激活區，干擾了野生型MLL對其下游HOX基因表達的調節，從而導致白血病的發生。該異常有少見的年齡分布：它占成人AL的5%、兒童AL的50%和嬰兒AL的75%。伴有11q23重排的AL患者臨床上常有高白細胞計數、髓外浸潤和皮膚受累等表現，預后不良。由于該異常常累及微小的端粒部位，故不易為常規核型分析所檢出，Southern印跡分析、RT-PCR和FISH等則是檢測11q23/MLL重排更為靈敏可靠的方法。5.其它少見的染色體重排其它特異性染色體重排均較少見（1%～<0.1%）。，主要有以下幾種。①（1）t(6;9)(p23;q34)，：見于1%的AML，多為伴有骨髓嗜堿粒細胞增多（>1%）的AML-M2或M4，患者較年輕，治療后CR率較低（50%）。；②（2）t(8;16)(p11;p13)，：見于0.4%的AML，多為M5b，白血病細胞吞噬紅細胞為其形態學特征，臨床上常有中樞神經系統受累和由于原發性纖溶或彌散性血管內凝血所致的出血傾向，CR率50%左右，且為時短暫。；（3）③inv(3)(q21q26)，：見于1%的AML，除M3以外的各FAB亞型均有報道，主要特點為相對性或絕對性血小板增多和骨髓小巨核細胞增多，多數病例伴有其它染色體異常，特別是-7/7q-和-5/5q-，化療效果大多不佳，預后較差；。（54）④t/del(12)(p12-p13)，：見于不到0.1%的AML病例，多為伴有骨髓嗜堿粒細胞增多的AML-M2；⑤。（5）t(9;22)(q34;q11)，：見于1%-2%的AML病例，細胞形態學符合M1或M2的改變，免疫學檢測可同時表達髓系和淋系抗原，CR率低（30%-40%），易早期復發，缺乏CML病史，骨髓中常有正常核型的細胞，CR后Ph染色體消失且臨床上也不出現CML的表現，融合基因產物多為P190，根據以上諸點不難與CML急變相鑒別；。（6）⑥涉及11p15核孔素（NUP98）基因的易位，：見于原發性或治療相關性AML、MDS、CML和T-細胞ALL(Lam等,2001)。目前已至少識別以下8種類型：t(1;11)(q23;p15)、t(2;11)(q31;p15)、t(4;11)(q21;p15)、t(5;11)(q35;p15)、t(7;11)(p15;p15)、t(9;11)(p22;p15)、inv(11)(p15q22)和t(11;20)(p15;q11)，結果導致NUP98的5’端編碼GLFG重復順序的序列和“伙伴”基因3’端相并置而產生相應的融合基因，NUP98的““伙伴””基因大多為HOX家族的成員，也可以是其它基因包括DDX10、TOP1、LEDGF、NSD1和RAP1GDS1，患者多為東方人種，且疾病常呈侵襲性，治療效果大多不佳；。（7）⑦t(16;21)(p11;q22)，：已報道19例，可見于AML、MDS和CML急變，患者中數年齡22歲，除M3以外各FAB亞型均有報道，但以M4和M5為多見，細胞形態學上的特點是Auer小體易見，多數患者有白血病細胞吞噬紅細胞現象，分子生物學研究揭示該易位導致位于16p11的TLS/FUS基因的5’端和位于21q22的ERG癌基因的3’端并置，形成TLS/FUS-ERG融合基因；。（8）⑧t(1;22)(p13;q13)，：僅見于小兒AML-M7（28%的兒童AML-M7和67%的嬰兒AML-M7），分子水平上該易位導致OTT/MAL融合基因，通常預后不良。我們應用R顯帶技術對1058例急性非淋巴細胞白血病作了染色體分析，結果發現630例(60%)有克隆性染色體異常，主要異常核型25種，其中11種為特異性染色體重排，見于481例，占異常核型總數的76%。1.1%的M2、72%的M3、71%的M4EO、50%的M2、6%的M5和1.4%的M2分別有t(7;11)、t(15;17)、inv(16)、t(8;21)、t/del(11q23)和t/del(12p)異常，而100%的t(7;11)、t(15;17)和inv(16)、88.5%的t(8;21)、83%的t/del(11q23)和62%的t/del(12p)分別見于M2、M3、M4EO、M2、M5和M2亞型(薛永權等，2001)。以往認為染色體易位所致的融合基因是導致白血病發生的顯性遺傳學改變。Gilliland于2001年提出了白血病發病的““二次打擊””模式，認為白血病的發生至少需要兩個互補的突變事件參與：1個是信號轉導通路的基因突變，即Ⅰ類突變，它導致造血祖細胞增殖不受控制；另1個是轉錄因子的突變即Ⅱ類突變，它導致造血祖細胞的分化障礙(Gilliland等，2001)。白血病患者幾乎均同時存在一種Ⅰ類突變和一種Ⅱ類突變。Inv(16)AML是一個很好的范例。Reilly等（2004）認為幾乎70%的inv(16)AML存在下列基因突變之一：C-KIT、FLT3或RAS。上海交通大學附屬瑞金醫院血液學研究所報道我國的t(8;21)AML有較高的C-KIT突變率（48.1%)(Wang等，2005)。江蘇省血液研究所和張冬爾的協作研究在30例初診M2-AML中發現15例(50%)存在ETO9a異構體（苗雨青等，2007)。Yan等應用轉基因動物模型也證明僅有AML1-ETO融合基因不足以誘發白血病，只有同時存在選擇性剪切產生的ETO9a異構體才導致白血病發生（Yan等，2004)。大約45%左右的原發性AML初診時細胞遺傳學檢測揭示正常核型，稱之為伴正常核型的AML(cytogeneticallynormalAML，CN-AML)。他們中的少數患者采用FISH或RT-PCR仍可檢出核型分析漏檢的特異性染色體重排，但就他們中的大多數而言，即使采用上述技術通常也不增加特異性染色體重排的檢出機會，相反，卻常發現與染色體易位無關的基因突變或異常表達，且伴有不同的預后價值（Mrozek等，2002；Baldus等，2007)。其中最常見的是NPM突變，見于46%～62%的CN-AML。伴有該突變的患者通常預后良好，治療后CR率很高。其次是FLT3突變，包括內部串聯重復（FLT3-ITD）和點突變（FLT3-TKD），分別見于28%～33%和5%～14%的CN-AML。FLT3-ITD提示預后不良，至于FLT3-TKD的預后意義尚未確定。CEBPA突變見于15%的CN-AML，提示預后較好。MLL基因部分串聯重復見于10%CN-AML，其預后通常很差。BAALC基因過表達見于65.7%的CN-AML，也是預后不良的指標。（五）ALL大約60%～85%的ALL患者有克隆性染色體異常，其中66%為特異性染色體重排，它們主要和ALL的免疫學亞型相關(Raimondi等，1993)。1.染色體的數目畸變數目改變ALL按染色體眾數可分為高超二倍體（>50）、超二倍體（47-50）、假二倍體、正常二倍體和亞二倍體（<46）/近單倍體（<30）等5種類型。其中高超二倍體約見于25%～30%的兒童ALL，染色體眾數在51～65之間，峰值55，數目增加的染色體以4、6、10、14、17、18、20、21和X等為多見。高超二倍體核型和好的預后特征有很強的聯系，如年齡3～7歲，白細胞計數少于10×109/L，FAB分型為L1亞型，免疫學檢測為CD10陽性的早期前B細胞表型，臨床上化療效果好，MS大于2～3年，為兒童ALL中預后最好的亞型。2.染色體結構畸變（1）B系ALL的染色體易位。，包括①t(8;14)(q24;q32)：見于3%的ALL，特別是85%～90%有表面免疫球蛋白的成熟B細胞ALL，FAB分型為L3亞型，1/3病例可合并腦膜白血病和/或腹部腫瘤，對各種治療反應差，CR率為35%，長期無病生存率0～25%，預后惡劣。近年來采用大劑量環磷酰胺和MTX為主的方案，預后有明顯改善，CR率可達63%～85%，5年無病生存率達53%。分子生物學上該易位導致原位于8q24的MYC基因和免疫球蛋白的重鏈基因并置，以致調控失常而高表達。部分患者可有t(8;14)的變異易位如t(2;8)(p12;q24)或t(8;22)(q24;q11)。；②t(4;11)(q21;q23)：該易位見于2%～6%的ALL，但嬰兒特別是新生兒很常見。FAB分型為L1或L2亞型，免疫學標記為前B或早前BALL，63%的患者可同時表達髓系抗原CD15。分子生物學上該易位導致原位于4q21的AF4基因和位于11q23的MLL基因并置，形成MLL-AF4融合基因。臨床上常見高白細胞計數和中樞神經系統受累，CR率75%，中位無病生存期7個月，預后惡劣。；③t(1;19)(q23;p13)：該易位見于5%～6%的兒童ALL，特別是25%的前B細胞ALL（胞漿Ig+、CD10+、CD19+），患者常為非白種人并有高白細胞計數、高乳酸脫氫酶水平和DNA指數小于1.16等特點，中位無病生存期僅為6個月，預后不良。分子生物學上該易位導致位于1q23的PBX1基因和位于19p13的E2A基因并置在一起，形成E2A-PBX1融合基因。；④t(9;22)(q34;q11)：該易位見于2%～5%的兒童ALL和15%～30%的成人ALL，FAB分型為L1或L2亞型，免疫學標記為前B或早前BALL，細胞遺傳學上和Ph(+)CML的不同之處在于常同時存在正常核型的細胞，CR后ph染色體消失，臨床上患者的白細胞計數常增高,化療效果差，,CR率低,，復發率高，,現推薦強烈化療并于首次CR后行異基因骨髓移植。其分子生物學改變和Ph(+)CML也有不同:成人病例中P210和P190各占半數，,兒童病例中P190高達82%。；⑤t(12;21)(p13;q22)：該易位為兒童B細胞ALL中最常見的畸變（12%-%～27%），成人ALL中其檢出率僅為2%左右。患兒CR率高,復發少見，預后較好。分子生物學研究揭示它導致原位于12p12的TEL基因和位于21q22的AML1基因并置在一起，形成TEL-AML1融合基因。該異常十分微小，常規核型分析一般不能發現，只有用RT-PCR或雙色FISH技術才能檢出。(2)T系ALL的染色體易位。：大約30%～40%伴有異常核型的T細胞ALL，其染色體斷裂點常涉及T細胞受體基因α/δ、β和γ所在位點（14q11、7q34-35和7p15）。較常見的易位類型為t(11;14)(p13;q11)（25%）、t(10;14)(q24;q11)（5%～10%）、t(1;14)(p32-34;q11)（3%）、t(8;14)(q24;q11)（2%）和t(11;14)(p15;q11)（1%）。應用FISH技術可檢出許多隱匿性異常，主要包括9p21和1p32的微缺失、NUP24-ABL1陽性的T-ALL(6%T-ALL)和斷裂點位于染色體末端的t(5;14)(q35;q32)易位。后者見于20%兒童T-ALL和13%成人T-ALL。t(9;22)(q34;q11)/BCR-ABL1重排在T-ALL中僅占1%左右。臨床上T系ALL常見高白細胞計數，縱隔腫塊和腦白等表現。除t(11;14)的患者預后較好外，其余患者均預后不良。分子生物學研究揭示上述易位導致T細胞受體基因之一和來自不同的““伙伴””染色體上的轉錄因子并置在一起，結果使后者調控失常而致高表達。近來還發現50%以上的T-ALL有NOTCH-1基因突變，該類患者對γ分泌酶抑制劑敏感。(3)無系列特異性的染色體畸變。：一些染色體畸變既可見于B細胞ALL，也可見于T細胞ALL，例如6q-，見于4%～13%的兒童ALL，斷裂點位于6q15和6q21，預后較好；9p-，見于7%～12%的ALL，關鍵缺失區為9p11-9p12，預后不良，MS小于1年；12p-，見于10%～12%的ALL，可為缺失或易位，常涉及12p12，其中dic(9;12)(p11;p11)見于前B或早前BALL，預后較好，患者治療后幾乎均可獲得CR，MS為61個月。一些染色體畸變既可見于B細胞ALL，也可見于T細胞ALL，例如6q-，見于4%～13%的兒童ALL，斷裂點位于6q15和6q21，預后較好；9p-，見于7%～12%的ALL，關鍵缺失區為9p11-9p12，預后不良，MS小于1年；12p-，見于10%～12%的ALL，可為缺失或易位，常涉及12p12，其中dic(9;12)(p11;p11)見于前B或早前BALL，預后較好，患者治療后幾乎均可獲得CR，MS為61個月。（六）治療相關性白血病（treatmentrelatedleukemia，TRL）治療相關性白血病（treatmentrelatedleukemia，TRL）TRL約為AL總數的10%，90%以上的病例均有克隆性染色體異常。根據誘發TRL的藥物和染色體畸變的類型，TRL目前可分為以下兩大類(Thirman等，1996；Pederson-Bjergaard等，1991)：。1.由烷化劑所致的TRL該類TRL常以-5/5q-和/或-7/7q-為特征，臨床上潛伏期較長，常有白血病前期，其細胞學類型可以是除AML-M3以外的各FAB亞型，患者多為老年人，對治療反應差，長期生存者少見。2.由DNA拓撲異構酶Ⅱ抑制劑所致的TRL該類異常以涉及11q23和21q22的特異性染色體易位為其特征。其中由鬼臼素類（VP16、VM26）所致者常有涉及11q23的易位，尤以t(9;11)(p22;q23)為多見，FAB分型為AML-M5或M4亞型；由蒽環類所致者則有t(15;17)、t(8;21)或t(3;21)(q26;q22)等異常，FAB分型為AML-M3或M2亞型；由二氧哌嗪類（乙亞胺、丙亞胺、乙雙馬啉）所致者可有t(15;17)、t(8;21)和t(7;11)(p15;p15)等異常，FAB分型分別為AML-M3和AML-M2亞型。臨床上潛伏期較短（2～3年），常無白血病前期，患者大多年輕，對治療反應好，長期生存者多見（Xue等,1992）。（七）MDS大約40%～70%的MDS有克隆性染色體異常。晚期階段[伴有原始細胞過多的難治性貧血（RAEB）、轉化中的RAEB（RAEB-t）]的染色體異常檢出率比早期階段[難治性貧血（RA）和伴有環狀鐵粒幼細胞增高的難治性貧血（RAS）]高且異常類型也較復雜。原發性MDS的核型異常可分兩類：一類是和AML或骨髓增生綜合征很相似，如1q三體、t(1;3)(p36;21)、t(1;7)(q10;p10)、t(2;3)(p21;q23)、t/ins(3)(q21q26)、-5、-7、+8、+9、+11、i(17q)、-18、+21、idic(X)(q13)和-Y等；另一類為單純染色體缺失，如5q-、7q-、9q-、11q-、12p-、13q-、17p-和20q-等。上述異常中+8、-5/5q-、-7/7q-和20q-等4種最為多見。它們可單獨或聯合出現。應用針對上述4種異常的探針進行組合FISH檢測有助于進一步提高核型異常檢出率。idic(20q-)是我國近來首先發現的一種新的少見的再現性染色體異常，迄今文獻中已有32報道。該異常系從單純20q-演變而來，主要見于老年MDS和AML患者，多數預后惡劣(Li等，2004)。最近德國和奧地利協作組報道了2124例MDS的染色體分析結果，其中1084(52.3%)例有克隆性核型異常，異常種類多達2370種，主要異常有21種，包括5q-/-5、7q-/-7、+8、20q-和-Y等常見的類型(Hasse等，2007)。MDS的染色體異常大多缺乏和形態學亞型的聯系，因而對MDS的分型很少有幫助，但5q-綜合征屬于例外。該綜合征主要見于RA，以5q-為唯一異常，患者多為老年女性，常有大細胞性貧血，血小板計數正常或增高，巨核細胞不分葉，臨床上感染或出血少見，轉白風險小，對各種抗貧血治療反應不佳，需長期依賴輸血，故易并發鐵過多癥，應定期給予去鐵劑治療。鑒于其獨特的臨床表現和良好預后，WHO分型將5q-綜合征單獨列為一型。近年來發現沙利度胺的衍生物CC5013對5q-綜合征患者有顯著的療效，能誘導完全的紅系反應和細胞遺傳學緩解(List等，2006)。MDS患者病程中可出現核型演化，即原為正常核型，后來出現了異常，或者除原來的異常外，又增加了新的異常。這種現象往往提示MDS正在向白血病演變。特異性染色體重排如t(8;21)和t(15;17)等均屬罕見，目前認為它們并非真正的MDS，而是早期AML(Xue等，1994)。繼發性MDS的染色體畸變率更高，異常類型也更復雜，其中絕大多數為5和/或7號染色體的異常。MDS的染色體核型有重要的預后價值。根據核型可將MDS分為3種不同的預后亞型：①（1）低危：正常核型、-Y、5q-或20q-；②（2）高危：-7/7q-、復雜異常或核型演變；③（3）中危：其它單一異常如+8。（八）白血病染色體畸變的臨床和生物學意義1.克隆性染色體異常的檢出有助于白血病的診斷和鑒別診斷克隆性染色體異常的發現是診斷MDS或白血病的主要依據(Heim等，1992)。據此可將MDS或白血病與其它非惡性血液病進行鑒別。但陰性結果也不能否定診斷，因為它可能是白血病細胞有絲分裂指數低下或者相關的異常是涉及亞顯微水平的改變以致只有正常核型被檢出的緣故。2.特異性染色體重排的發現不但有助于AML和ALL的鑒別，而且有助于進一步識別它們中的各自亞型。3.染色體畸變可作為監測急性白血病緩解、復發和CML急變的重要指標。急性白血病（急白）最初的核型異常經治療后完全消失而代之以正常核型提示CR。CR后原有異常重新出現，提示白血病復發。除原有異常外，又增添了新的異常，提示發生了克隆性核型演變，通常意味著疾病的進展如CML加速期或急變期。因此病程中反復多次染色體檢查有助于判斷急白的CR、復發和CML急變。4.性染色體標志可用來驗證異基因骨髓移植是否成功或確定白血病復發的來源。供者為異性別的骨髓移植后，若發現男性患者骨髓細胞中Y染色體消失而代之以一對X染色體，即與女性供者的核型相同；反之，若女性患者骨髓細胞中出現Y染色體，即與男性供者的核型相同，均明確無誤地表明移植成功。骨髓移植后白血病復發時，若發現性染色體構成和患者不同時則表明發生了供者源白血病。應用FISH技術檢測性染色體判斷移植后骨髓嵌合狀態比常規核型分析更為敏感、準確和簡便。5.染色體是獨立的預后指標并有助于治療方案的選擇診斷時的核型是急白最有價值的預后因素，它決定著患者獲得CR的機率、CR持續時間和總生存期的長短(Grimwade等，1998)。根據核型可將急白患者分3個不同的預后亞型（表23-2）。核型對治療方案的選擇也有一定的指導意義，最典型的例子為早幼粒細胞白血病患者若發現t(15;17)易位或PML-RARα融合基因轉錄本，則提示將對全反式維甲酸或三氧化二砷治療有良好反應；反之，則療效不佳。t(12;21)易位/TEL-AML1或超二倍體ALL對左旋門冬酰胺酶和抗代謝藥物反應好。t(1;19)/EZA-PBX1則需更強烈的方案治療方能獲得較好療效。t(4;11)/MLL-AF4和t(9;22)/BCR-ABL幾乎總是預后不良，需高劑量化療和在首次CR后進行異基因骨髓移植治療。伴有預后好的核型異常如t(8;21)、t(15;17)或inv(16)等的AML首次CR后通常不考慮異基因造血干細胞移植。表23-2.與急性白血病預后相關的細胞遺傳學亞型預后等級核型AMLALL良好t(8;21)、t(15;17)、inv(16)>50的超二倍體、t(12;21)中等正常核型、+8、+21、+22、11q23異常、del(9q)、del(7q)正常核型、6q-、t(1;19)、t(11;14)不良-5、-7、del(5q)、3q重排、復雜異常(≥3種異常）t(9;22)、t(8;14)、t(4;11)、亞二倍體/近單倍體核型對治療方案的選擇也有一定的指導意義，最典型的例子為早幼粒細胞白血病患者若發現t(15;17)易位或PML-RARα融合基因轉錄本，則提示將對全反式維甲酸或三氧化二砷治療有良好反應；反之，則療效不佳。t(12;21)易位/TEL-AML1或超二倍體ALL對左旋門冬酰胺酶和抗代謝藥物反應好。t(1;19)/EZA-PBX1則需更強烈的方案治療方能獲得較好療效。t(4;11)/MLL-AF4和t(9;22)/BCR-ABL幾乎總是預后不良，需高劑量化療和在首次CR后進行異基因骨髓移植治療。伴有預后好的核型異常如t(8;21)、t(15;17)或inv(16)等的AML首次CR后通常不考慮異基因造血干細胞移植。6.染色體發現為分子學研究提供了重要線索染色體易位斷裂點的克隆導致一系列與白血病有關的重要基因被相繼發現（表32-3），這不但對于白血病的診斷及其微小殘留病的檢測有很大的應用價值，而且對于研究白血病的發病機制和探索新的治療手段也有重要的理論意義。表32-3.急白中常見的染色體易位及其相應的基因改變染色體易位關鍵基因和FAB亞型或免疫學亞型的聯系t(8;21)(q22;q22)AML1-ETOAML-M2t(15;17)(q22;q21)PML-RARαAML-M3inv(16)(p13q22)CBFβ-MYH11AML-M4EOt(6;11)(q27;q23)MLL-AF6AML-M5t(9;11)(p22;q23)MLL-AF9AML-M5t(11;19)(q23;p13)MLL-ELLAML-M5t(6;9)(p23;q34)DEK-CANAML-M2t(8;16)(p11;p13)MOZ-CBPAML-M5bt(7;11)(p15;p15)NUP98-HOXA9AML-M2t(16;21)(p11;q22)FUS-ERGAML-M5t(4;11)(q21;q23)MLL-AF4B祖細胞ALLt(1;19)(q23;p13)E2A-PBX1前B細胞ALLt(8;14)(q24;q32)MYC和IGHB細胞ALLt(2;8)(p12;q24)MYC和IGKB細胞ALLt(8;22)(q24;q32)MYC和IGLB細胞ALLt(9;22)(q34;q11)BCR-ABL前B細胞ALLt(12;21)(p13;q22)TEL-AML1B祖細胞ALLt(11;14)(p13;q11)RBTN2和TCRDT細胞ALL參考文獻馮寶璋等,1991,一個急性髓系白血病家系的遺傳學調查,中華血液學雜志,12:304.吳煒等,2006,Ph染色體陽性慢性粒細胞白血病衍生9號染色體缺失的FISH研究,中華血液學雜志,27:183.苗雨青等,2007,AML/ETO9a異構體在M2型急性髓系白血病中表達的研究,中華血液學雜志,28:27.謝新等,1998,600例慢性粒細胞白血病的細胞遺傳學分析,中華醫學遺傳學雜志,15:85.薛永權等,2001,1058例急性非淋巴細胞白血病的細胞遺傳學分析,中華醫學遺傳學雜志,18:247.Baldus,C.D.,etal.,2007,Clinicaloutcomeofdenovoacutemyeloidleukemiapatientswithnormalcytogeneticsisaffectedbymoleculargeneticalterations:aconcisereview,Br.J.Haematol.,137:387.Butturim,A..etal..1994,HematologicabnormalitiesinFanconianemia:AnInternationalFanconianemiaregistrystudy,Blood,84:1650.Dicker,F.,etal.,2006,Immunostimulatoryoligonucleotide-inducedmetaphasecytogene