综述：先进分子诊断技术在指导急性髓系白血病（AML）靶向治疗中的作用

《Human Pathology》：The Role of Advanced Molecular Diagnostics in Informing Targeted Therapies for AML

　　

Jennifer Marvin-Peek|Sanam Loghavi|Ghayas C. Issa|Naval G. Daver|Tapan M. Kadia|Farhad Ravandi|Courtney D. DiNardo

德克萨斯大学MD安德森癌症中心白血病科

摘要

先进分子诊断技术的应用彻底改变了急性髓系白血病（AML）患者的临床管理。AML是一种基因组异质性很高的疾病。如今，全面的分子谱分析已成为诊断、风险分层、治疗决策和疾病监测的核心。虽然传统的诊断方法（如核型分析、荧光原位杂交（FISH）和定量聚合酶链反应（qPCR）仍然至关重要，但下一代测序技术的进步使得能够快速、广泛地识别出反复出现的基因组改变，其中许多改变现在可以直接作为治疗靶点。这些发展加速了基于基因型的治疗策略在临床实践中的应用。全外显子和全基因组测序等技术的扩展进一步提高了临床相关改变的检测能力，细化了疾病分类，并提供了能够检测所有相关改变的单一诊断平台。同时，越来越灵敏的分子技术用于可测量残留疾病（MRD）的评估，为动态评估治疗反应和指导缓解后策略提供了新的机会。然而，不断增长的分子数据量和复杂性给解释带来了持续挑战，需要将其与临床背景仔细结合，并在前瞻性研究中持续验证。总体而言，分子诊断技术的进步正在重塑AML的管理方式，推动以患者预后改善为目标的精准医疗方法。

引言

急性髓系白血病（AML）是一组异质性的血液系统恶性肿瘤，其特征是克隆性髓系细胞的快速增殖，导致无效的造血和进行性的骨髓衰竭。¹尽管过去几十年AML患者的预后取得了显著进展，但60岁以下患者的5年生存率仍约为40-60%，而60岁以上患者的生存率仅为15-20%。²

鉴于AML的临床侵袭性，准确及时的诊断仍然是预后判断和治疗决策的关键因素。历史上，AML的诊断主要依赖于形态学和免疫表型特征进行分类、谱系评估和风险分层。^{3, 4}然而，分子检测和测序技术的进步从根本上改变了我们对AML的理解。早期识别出反复出现的染色体异常（如CBF重排和带有PML::RARA的急性早幼粒细胞白血病）强调了反复出现的基因组改变在定义疾病亚型中的重要性。最近，包括超灵敏聚合酶链反应（PCR）方法和下一代测序（NGS）在内的先进分子诊断技术的应用，自2017年以来直接推动了至少10种新型靶向疗法的研发，标志着AML精准医疗时代的到来。世界卫生组织（WHO）和国际共识分类（ICC）的最新临床指南现在优先通过反复出现的基因异常来定义AML亚型，突出了染色体重排和基因突变在疾病发病机制中的核心作用。^{5, 6, 7, 8}值得注意的是，即使 blast 细胞比例较低，特定AML定义的基因异常（如CBF重排、DEK::NUP214融合或NPM1突变）的存在也足以确诊AML，这标志着从传统的≥20%阈值要求的转变。⁹基因发现还改变了两种AML类别的处理方式：伴有髓系发育不良改变的AML和与治疗相关的AML。对于前者，形态学特征不再作为诊断标准，而基因突变和细胞遗传学特征被保留下来；对于后者，现在使用“与治疗相关”（ICC）或相应的“化疗后”（WHO）术语来定义AML，因为基因发现比临床情况更为重要。^{10, 11}

此外，2022年发布的欧洲白血病网（ELN）指南（2024年针对低强度治疗进行了更新）纳入了这些全面的基因信息，以指导风险分层和治疗决策，包括靶向疗法的选择和巩固策略。^{12, 13}这些不断发展的分类系统强调了基因组谱分析在确立AML诊断、细化生物学定义的疾病亚型以及指导个性化治疗策略方面的重要性。因此，先进的分子诊断技术已成为现代AML护理的核心，影响着诊断、预后、靶向疗法选择和可测量残留疾病（MRD）的评估。本文综述了当前和新兴的分子诊断方法，包括传统的细胞遗传学、荧光原位杂交（FISH）、基于NGS的方法和全基因组测序（WGS），以及它们在AML治疗决策中的应用，旨在展示这些技术如何辅助靶向疗法的选择和开发。

章节摘录

AML中已建立的分子诊断工具

目前，准确表征AML病例需要多种诊断方法，因为每种平台在检测特定类型的基因组改变方面都有其独特的优势和局限性。获批的临床分子诊断工具包括核型分析、FISH、PCR、NGS和光学基因组映射（OGM），它们提供了关于染色体异常、基因突变和可能导致疾病的结构变异的互补且有时重叠的信息。

新兴的分子技术和平台

虽然核型分析、FISH、PCR和NGS等分子诊断工具都是AML患者常规临床护理的一部分，但一些新兴技术旨在提高基因组表征的灵敏度和范围，包括数字滴液PCR（ddPCR）和全基因组测序（WGS）。

分子诊断在AML管理中的应用

随着分子诊断深度和范围的不断扩大，AML的临床管理在过去十年中发生了显著变化。全面的基因组谱分析不仅对于疾病分类至关重要，而且对于风险分层、治疗决策、遗传易感综合征的识别和MRD监测也必不可少。因此，分子诊断已成为AML精准医疗的基础。

结论

分子诊断测试是AML现代管理的关键，从根本上改变了诊断、风险分层、靶向治疗适应性和MRD监测的方法。细胞遗传学、分子技术和高分辨率测序技术的整合使我们能够更精确地理解疾病，使临床医生能够个性化治疗策略并开发新型靶向疗法。随着分子谱分析的不断深入……

CRediT作者贡献声明

Sanam Loghavi：撰写 – 审稿与编辑。Jennifer Marvin-Peek：概念构思、初稿撰写。Ghayas C. Issa：撰写 – 审稿与编辑。Tapan M. Kadia：撰写 – 审稿与编辑。Naval G. Daver：撰写 – 审稿与编辑。Courtney D. DiNardo：监督、撰写 – 审稿与编辑。Farhad Ravandi：撰写 – 审稿与编辑

资金声明

本研究部分得到了德克萨斯大学MD安德森癌症中心白血病支持基金（CA016672）和德克萨斯大学MD安德森癌症中心专项研究卓越计划（C1100632）的支持。JMP获得了T32培训基金（CA009666）的支持。

利益冲突声明

J.M-P.在Rigel、Servier、Blueprint Medicines的咨询/顾问委员会任职。S.L.在Guidepoint、QualWorld、Gerson Lehrman Group、AlphaSight、Arima、Qiagen、Opinion Health、Abbvie、Daiichi Sankyo、BluePrint Medicine、Caris Diagnostics、Recordati和Servier的咨询/顾问委员会任职。G.C.I.在Novartis和Kura Oncology的咨询/顾问委员会任职，并从Kura Oncology、Cullinan Oncology、Syndax Pharmaceuticals、Astex、Novartis获得了研究资金。