小帆的貧血要移植嗎?
(陳榮隆提供)
新科技次世代基因檢測應用的省思
3歲的小帆,經由選定含數十個基因的整套癌症易染基因檢測模板 (panel-based testing) 的檢測,發現他有攜帶先天癌症易染基因突變,並檢查骨髓,最後下了骨髓再生不良症候群 (myelodysplastic syndrome, MDS) 的診斷,需進行造血幹細胞移植,於是父母帶著小帆跨海來尋求我們協助。……
文 / 陳榮隆醫師 (小兒腫瘤科)
小帆是生長在江南魚米之鄉蘇州的三歲男孩,媽媽說他小時候玩泥巴手髒兮兮地還拿東西吃,約一歲半時經歷劇烈腹痛腹瀉後,醫師發現貧血,當時給予鐵劑補充,但治療了一年多,卻不見改善,又發現小帆神經認知發展似乎有些異常,頭圍比同年齡大很多:於是轉介到上海的大型醫學中心,腦磁振造影檢查無異狀,並檢測了很多新世代基因鑑定,排除了地中海型貧血、先天遺傳型貧血等。
新世代基因定序整套檢測模板診斷為MDS
但經由選定含數十個基因的整套癌症易染基因檢測模板 (panel-based testing) 的檢測,發現他有攜帶先天癌症易染基因突變,並檢查骨髓,最後下了骨髓再生不良症候群 (myelodysplastic syndrome, MDS) 的診斷,需進行造血幹細胞移植,於是父母帶著小帆跨海來尋求我們協助。
MDS歸類在血癌,通常會轉化成血癌中的急性白血病。我們對小帆進行初步檢查,並未有MDS這種所謂血癌前期的任何確定跡象,但上海大型醫學中心在經過包括新世代基因定序整套檢測模板作如此判定,我也不敢輕忽,立即聯繫中研院陳律佑博士幫忙,第一時間送檢體過去進行全外子基因定序 (whole exomic sequencing, WES),以釐清小帆是否真有血癌遺傳易染體質。
遺傳性血癌相關的先天基因突變陸續被發現
其實,血癌是最常見的兒童癌症,美國統計資料血癌佔15及20歲前癌症分別有31%和25%,很早我們就知道血癌偶爾會有家族性發生的情況,而最早發現的兒童血癌相關的先天遺傳基因突變是在1990年,即TP53先天突變,現在稱為李馮氏症 (Li-Fraumeni syndrome)。
接下來,許多其他與遺傳性血癌相關的先天基因突變也陸續被發現,其中遺傳型造血功能異常是一大宗,這也是小帆的病症特別要去釐清的,其中有些還合併其他先天生長變異、畸形或神經發展異常等。這當中有些情況僅好發血癌,包括MDS及各種白血病,而有些則也好發固態腫瘤,整理分述如下:
遺傳型造血功能異常
之前在「和信治癌中心醫院與您」雙周刊的第349及350期,介紹的遺傳型骨髓衰竭症候群 (Inherited Bone Marrow Failure Syndrome, IBMFS),包括核醣體 (ribosome)異常的戴布氏貧血 (Diamond-Blackfan anaemia, DBA)、以及也同樣影響到核醣體 (ribosome) 但表現包括胰臟異常的史黛氏症 (Shwachman-Diamond syndrome, SDS)、先天角質化異常症候群 (Dyskeratosis Congenita, DC)、與IBMFS中最多的范氏貧血 (Fanconi anaemia, FA)。
這些病人一生中,都有很高機會發生骨髓衰竭、MDS、及急性骨髓性白血病等骨髓性血癌,還常伴隨生長及發展異常、表型及器官畸變、神經或多重器官功能異常等,而且終其一生,不同屬性細胞發生各式各樣癌症的風險也比一般人提高很多,如食道癌、舌癌、頭頸癌、肛門癌等。另外,帶有先天SRP72 (signal recognition particle 72-kDa subunit) 基因突變者,則也是好發骨髓衰竭、MDS、及聽力障礙。
血小板異常
單純合併早期血小板異常、容易出血體質的先天基因突變包括RUNX1 (runt-related transcription factor 1),被稱為家族性血小板異常暨相關骨髓惡性疾病(familial platelet disorder with associated myeloid malignancy; FPD/AMM),好發的血癌種類包括MDS、急性骨髓性白血病、及急性T淋巴球白血病;ANKRD26 (ankyrin repeat domain 26),好發的血癌種類包括MDS及急性骨髓性白血病;ETV6 (ETS variant 6),好發的血癌種類則是MDS、急性骨髓性白血病、慢性骨髓單核球性白血病、急性B淋巴球白血病及多發性骨髓瘤,而此基因突變也報告可引起骨髓衰竭;MPL這thrombopoietin受體的先天基因突變,可引起所謂的先天巨核細胞缺乏血小板低下症 (Congenital amegakaryocytic thrombocytopenia),雖少有合併血癌報告,但在嬰兒時即引發骨髓巨核細胞 (megakaryocyte) 缺乏及低血小板,並可造成骨髓衰竭。
白血球異常
嚴重型先天中性球缺乏症 (Severe congenital neutropenia) 病人,其先天低中性球,容易細菌感染,且好發骨髓衰竭、MDS、和急性骨髓性白血病,知道的先天基因突變有ELANE (elastase,neutrophil expressed)、HAX1 (hematopoietic cell-specific Lyn substrate 1-associated protein X1) 等;新近發現的安氏症 (Emberger syndrome),帶有先天GATA2 (GATA binding protein 2) 基因突變者,其合併的造血異常被稱做MonoMac 症候群 (MonoMac syndrome),其中性球及單核球偏低,免疫缺陷引發異常感染,而好發的血癌種類包括MDS、急性骨髓性白血病、及慢性骨髓單核球性白血病;另外,先天遺傳基因SAMD9和SAMD9L的突變,引發所謂MIRAGE症候群 (MIRAGE syndrome),症狀包含MDS、感染 (infection)、生長遲滯 (growth restriction)、腎上腺發育不良 (adrenal hypoplasia)、生殖道異常 (genital phenotypes)、及腸病變 (enteropathy),其骨髓再生不良種類常屬於單套第七對染色體症 (monosomy 7 syndrome)
合併其他多重畸變
其實有著先天多重畸變且好發血癌的例子很多,如唐氏症 (Down syndrome)、神經纖維瘤 (neurofibromatosis)、努氏症 (Noonan syndrome) 等各自有特別的畸變也好發各自的特異血癌,小帆明顯無此表徵。另外,新近理解更深入的因為不相合修復 (mismatch repair, MMR) 基因的雙等位先天突變,會造成多重畸變且好發血癌,舊名為特氏症 (Turcot syndrome),現稱為先天不相合修復缺陷症 (constitutional mismatch repair deficiency syndrome; CMMRD),則是需要緊急處理的,表達率很高,在兒童期即好發多種惡性腫瘤,血癌診斷的中位數年齡為6.6歲,最常見為非何杰金氏淋巴瘤,尤其是T淋巴芽細胞淋巴瘤或白血病,而急性骨髓性白血病也有報告。
混合血癌及固態癌
有些家族性先天遺傳基因突變,雖無其他非癌症之特異表徵,如雙周刊第352期介紹的TP53或CHEK2突變的李馮氏症 (Li-Fraumeni syndrome),臨床上除成人好發的乳腺癌年輕化外,也好發在兒童期即可發病之肉瘤 (如骨肉瘤和軟組織肉瘤)、白血病、腦瘤 (中樞神經系統癌症)、腎上腺皮質癌等,而其好發的血癌型則是特殊的低染色體套數的急性淋巴球白血病 (hypodiploid acute lymphoblastic leukemia),也特別容易發生治療相關血癌 (therapy-related myelodysplastic syndrome and acute myeloblstic leukemia; t-MDS/AML);而先天POT1 (protection of telomeres 1) 基因突變,除好發慢性淋巴球白血病外,也好發腦瘤、黑色素細胞瘤、及心臟腫瘤等。
血癌外目前尚無其他特異表徵發現者
單純血癌好發體質的先天基因突變包括CEBPA (CCAAT/enhancer binding protein ),好發的血癌為急性骨髓性白血病;DDX41 (DEAD-box helicase 41),好發的血癌種類包括MDS、急性骨髓性白血病、和慢性骨髓單核球性白血病;好發急性B淋巴球白血病的有先天遺傳PAX5 (paired box 5) 或SH2B3 (SH2B adaptor protein 3) 的基因突變,好發的血癌種類則是MDS、急性骨髓性白血病、慢性骨髓單核球性白血病、急性B淋巴球白血病及多發性骨髓瘤,而此基因突變也報告可引起骨髓衰竭。另外,先天遺傳IKZF1 的基因突變也報告好發急性淋巴球白血病。
合併鐵劑及寄生蟲治療 讓小帆貧血回復正常
一個月左右,陳律佑博士傳回來WES的檢測結果,小帆沒有如上敘述基因的任何先天突變,其實,這結果回報之前,我們確認小帆是缺鐵性貧血,由於小帆無法排除有鉤蟲感染,我們合併鐵劑及寄生蟲治療,這已讓小帆的貧血回復正常了。
但陳博士傳回來的WES鑑定卻確認了小帆帶有第十對染色體先天PTEN c.697C>T; p.Arg233Ter基因突變。PTEN 是抑癌基因,製造的是所有細胞都表達的一種磷酸酶,可抑制PI3K/AKT/mTOR 途徑 (重要促生長信號通路之一);雖然PTEN磷酸酶最初被認為僅存在於細胞質,但多項研究發現PTEN磷酸酶有細胞週期調節、雙鏈斷裂修復、和維持基因組穩定性這些典型的核作用;最近更被發現存在於細胞核的核仁,調節核糖體DNA (rDNA)轉錄和細胞增殖。
小帆7歲開始還要注意哪些事?
我提醒小帆的家人,這沒有引起血癌的過去報告,但外觀須注意如動静脈畸形、黑色素瘤 (終生風險6%) 等,並注意評估神經發展如自閉症 (autism spectrum disorder, ASD)、發展遲緩等。
我也建議小帆7歲開始進行甲狀腺篩檢,追蹤PTEN突變帶原者好發的良性 (可達75%) 及惡性甲狀腺疾病。並要注意消化道症狀,必要時盡早進行大腸鏡檢查 (報告帶原者超過90%有息肉),息肉組織型態多樣,有可能進展成结腸直腸癌,估計終生有9%的結腸直腸癌風險。而一部分PTEN突變帶原者也有上消化道息肉的報告,也需注意。
另外,雖然帶原者女性乳腺癌風險從30歲左右開始,估計終生有85%風險,但小帆是男性,乳腺癌非常少見。還有,因為報告上PTEN突變帶原者終生有34%的腎细胞癌發生風險,腎细胞癌發現大約從40歲開始,有懷疑時須進行CT或MRI檢查。
遺傳性癌症易染體質的病人及家人癌症監測仍亟待建立
隨著全套分子描繪鑑定 (molecular profiling) 方法日益廣泛使用,尤其是基於特別目的選定整套檢測模板 (panel-based testing) 的出現,越來越多的癌症遺傳易染體質被發現。
通常,有症狀的病人先被發現有遺傳基因突變後,再去測試其他家族成員,卻發現有的也帶有此遺傳基因突變,但目前尚沒有任何表徵者。這些人須注意各種癌症有不同程度的好發率,卻又未必會發生,甚至造成像小帆一樣,被不適當的對比歸類。
其實,針對攜帶遺傳性癌症易染體質的病人和家庭成員,進行癌症監測的效度、時間和方法仍亟待建立:例如像小熹熹的情況 (見雙周刊298期),早期血液和骨髓監測是必要的,這可確定疾病的演變,並可早期處理,如進行救命卻高風險的異體造血幹細胞移植。然而,像小帆等其他狀況,則冒高風險去進行異體造血幹細胞移植是不必要的!
新世代基因定序廣泛的應用於兒科臨床診斷
我想起了兩年多前北京診斷淋巴瘤轉介過來的碩碩 (見「和信治癌中心醫院與您」雙周刊第322期),先因關節痛進行了全套關節炎檢測模板 (panel-based testing) 的鑑定,沒找到原因,半年後再因為睪丸腫大確定淋巴瘤再進行了全套淋巴瘤檢測模板 (panel-based testing) 的鑑定,這次完成了高水平的新世代淋巴瘤完整分析,可是家屬及病人已失去信心,轉來和信就醫,針對淋巴瘤治療,目前狀況良好。
這次因頑固性貧血由上海轉介過來的小帆,與碩碩情況如出一轍,卻讓我驚覺到,新世代基因定序 (next-generation sequencing, NGS),已經如此廣泛的應用於兒科的臨床診斷了,我們能不迎頭趕上嗎?轉念一想,新科技的駕馭,仍須靈性的判斷,孟子有云:「盡信書不如無書」,我想科技也是如此吧!