수화생을 동반한 골수섬유증(myelofibrosis with myeloid meta- plasia) 등에서 보고되어왔다[1-5]. 이러한 3q 염색체 이상의 가장 흔한 breakpoint는 3q21과 3q26이며 3q21과 3q26 부위에 동시에 dual break point가 있는 경우를 3q21q26증후군이라 정의한다[6].
이 증후군의 경우, 말초혈액에서는 심한 혈소판증가증이, 골수에 서는 소형거대핵세포(micromegakaryocyte), hypolobulated nuclei 등의 거대핵세포의 형성이상을 보이며 항암치료에 저항성이 있고, 동종조혈모세포이식에 대해서도 반응도가 낮아 예후가 불량하다 [2-4, 7-9]. 또한 inv(3) (q21q26.2), t(3;3) (q21;q26.2), ins(3;3) (q26.2;q21q26.2) 등이 동반될 수 있다[2, 7]. 3q 염색체 이상의 발생 빈도는 명확히 밝혀져 있지 않으나 악성혈액질환의 0.43-3.4%에서 나타나는 것으로 알려져 있다[2, 10].
만성골수성백혈병은 BCR/ABL1 융합 유전자(fusion gene)의 형 성으로 tyrosine kinase를 활성화 시키는 다능성 조혈 줄기 세포 질 환(pluripotent hematopoietic stem cell disorder)이다. 만성골수성 백혈병 환자의 90% 이상에서 세포유전 검사상 필라델피아(Ph) 염 색체 양성을 보이나 10% 미만의 환자에서 고식적인 세포유전 검사 에서 Ph 염색체 음성을 보이며[11] 이 경우 25-50%에서 분자검사상
서 론
1976년 Rowley 등에 의해 혈소판증가증을 동반한 3번 염색체 이상이 급성골수성백혈병 환자에서 처음으로 보고된 이래로 3q21 과 3q26에 관여하는 3번 염색체 장완의 구조적 이상은 급성전골 수세포백혈병을 제외한 급성골수성백혈병, 골수형성이상증후군, 가속기와 모세포위기 만성골수성백혈병, 만성골수증식성질환, 골
Inv(3)(q21q26)과 BCR/ABL1 잠재전이가 함께 관찰된 모세포위기 만성골수성백혈병 1예
A Case of Concomitant Inv(3)(q21q26) and Cryptic BCR/ABL1 Rearrangement in the Blast Crisis of Chronic Myeloid Leukemia
이혜진·조치현·권민정·남명현·이창규·김영기
Hyejin Lee, M.D., Chihyun Cho, M.D., Min-Jung Kwon, M.D., Myung-Hyun Nam, M.D., Chang Kyu Lee, M.D., Young Kee Kim, M.D.
고려대학교 의과대학 진단검사의학교실
Department of Laboratory Medicine, College of Medicine, Korea University, Seoul, Korea DOI 10.3343/lmo.2011.1.3.7
Corresponding author: : Myung-Hyun Nam, M.D.
Department of Laboratory Medicine, College of Medicine, Korea University, 126-1 Anam-dong, Seongbuk-gu,Seoul 136-750, Korea
Tel: +82-2-920-5605, Fax: +82-2-920-5538, E-mail: yuret@korea.ac.kr Received: December 9, 2010
Revision received: May 4, 2011 Accepted: May 4, 2011
This article is available from http://www.labmedonline.org 2011, Laboratory Medicine Online
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Structural abnormalities of the long arm of chromosome 3 (3q) have been associated with elevated platelet count and hyperplasia of megakaryo- cytes with dysplasia in various hematological malignancies. Some cases of chronic myeloid leukemia (CML) may acquire inv(3) (q21q26) or t(3;3) (q21;q26), and such a finding usually indicates accelerated or blast phase of their disease. We report a case of concomitant inv(3) (q21q26) and cryptic BCR/ABL1 rearrangement in the blast crisis of CML. The patient was 17-year-old male and showed marked leukocytosis and thrombocyto- sis at admission. Leukocyte differentials showed eosinophilia, basophilia and increased blasts. The bone marrow was hypercellular with granulo- cytic hyperplasia, and dysmorphic megakaryocytes were frequently observed. Conventional cytogenetic analysis revealed only an inv(3)(q21q26) and no Philadelphia chromosome was observed. FISH and RT-PCR analyses confirmed cryptic BCR/ABL1 rearrangement. The patient responded poorly with imatinib and induction chemotherapy, and expired during the course of 2nd chemotherapy with increased dose of imatinib.
Key Words: inv(3)(q21q26), cryptic BCR/ABL1 rearrangement, CML
BCR/ABL1 유전자 재배열이 발견되며, 이를 Ph 염색체 음성 BCR/
ABL1 양성 만성골수성백혈병이라 명명한다[12]. 3q21 증후군에 대 한 국내 보고로는 요붕증[7]과 동반된 예와 AML [10]과 관련된 경 우, BCR/ABL1 전이와 동반된 경우[13] 등이 보고되어 있으나, 본 증례와 같이 BCR/ABL1 잠재전이와 inv(3)(q21q26)가 동반된 경우 는 드물고, 심한 혈소판증가증과 거핵구 형성이상 등으로 인해 모 세포위기 만성골수성백혈병을 진단하는데 어려움을 줄 수 있다.
저자들은 17세 남자에서 3번 염색체 장완의 재배열과 BCR/
ABL1 잠재전이(cryptic translocation)를 보인 심한 혈소판증가증 이 동반된 모세포위기 만성골수성백혈병 1예를 경험하였기에 보 고하는 바이다.
증 례
환자는 17세 남자로 내원 7주 전부터 상기도 감염 증세가 있어 인근 병원에서 치료하였으나 호전되지 않았고, 4주 전부터 1주간 장염 증상이 있었다. 내원 4일 전 발생한 어지러움을 주소로 본원 응급실에 방문하였다. 과거 병력에서 특이 사항은 없었고 신체검 사에서 심한 간비종대가 관찰되었다. 혈액검사에서 혈색소 8.0 g/
dL, 백혈구 500,800/μL, 혈소판 1,877,000/μL 이었으며 말초혈액도 말 검사에서 유핵적혈구 4/100 WBCs, 백혈구 감별계산에서 모세 포 40%, 전골수구 5%, 골수구 21%, 후골수구 3%, 대호중구 4%, 호산구 4%, 호염구 2%였으며 이와 함께 심한 혈소판 증가가 관찰 되었다. 응고검사상 프로트롬빈시간 23.3초(참고치; 12.3-14.0초), 활성화부분 트롬보플라스틴시간 47.1초(참고치; 30.7-43.0초)로 연 장되어 있었고 섬유소원 272 mg/dL (참고치; 225-457 mg/dL), 섬유 소원분해산물 >5 μg/dL (참고치; 0-5 μg/dL) 소견을 보였다. 백혈 구 알칼리성 포스파타제(Leukocyte alkaline phosphatase) 점수는
85점으로 정상 이었다. 골수천자검사에서 세포충실성은 90% 이상 으로 증가되었고 M/E 비는 27.3:1로 모세포 30.6%, 전골수구 12.2%, 골수구 20.1%였고 형성이상 거대핵모세포가 매우 증가되어 있었 다(Fig. 1). 골수 흡인 검체로 유세포분석을 시행한 결과 면역표현 형은 CD13 (82.5%), CD14 (36.2%), CD19 (90.5%), CD33 (84.0%), dim CD34 (26.8%), dim CD117 (32.1%) HLA-DR (67.1%), cMPO (47.3%), ectopic CD19 양성으로 골수단핵구계열(myelomonocytic lineage)이었다. 염색체 검사는 골수세포에 methotrexate를 첨가하 고 24시간에서 48시간 동안 동기화 배양을 시행하였다. 배양 후 세 포를 수확하고 trypsin 처리 후 G-분염법으로 염색한 결과 20개의 분열중기세포에서 모두 46,XY,inv(3)(q21q26)을 나타내었다(Fig.
2). BCR/ABL1 fusion 탐색자(LSI BCR/ABL Dual Color, Dual Fu- sion Translocation Probe; Abbott Molecular/Vysis, Des Plaines, IL, USA)를 이용하여 골수세포로 시행한 형광제자리부합법(FISH) 검
Fig. 1. Bone marrow findings. (A) Bone marrow aspirate showing granulocytic hyperplasia with numerous leukemic blasts (Wright-Giemsa stain, x1,000). (B) Hypolobated megakaryocytes are frequently noted on bone marrow biopsy (H&E stain, x1,000).
A B
Fig. 2. Full Karyogram of bone marrow cells: 46,XY,inv(3)(q21q26). The arrow denotes an abnormal chromosome.
1
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 X Y
2 3 4 5
사에서 BCR/ABL1 융합 신호가 200개의 간기 세포 중 97.5%에서 보였는데, 이들 세포에서 융합신호가 하나만 관찰되는 비전형적인 양상을 보였다(nuc ish(ABL1x2,BCRx3)(ABL1 con BCRx1) [187/200]/(ABL1,BCR)x3(ABL1 con BCRx1)[8/200]). 분열중기 FISH 를 시행하여 22번 염색체 장완의 BCR 유전자 부위가 9번 염색체 장완의 ABL1 유전자 위치로 삽입된 잠재전이를 확인하였다(Fig.
3). BCR/ABL1 유전자 재배열 실시간 정량검사(RQ-PCR)상 2770.63 NCN (normalized copy number)를 보였고 역전사중합효소연쇄반 응(RT-PCR)에서 BCR 유전자 절단 부위가 major breakpoint clus- ter region (BCR/ABL1 b2a2)에 위치하는 것을 확인하였다.
환자는 모세포위기 만성골수성백혈병 진단 후, 백혈구 성분채집 술 1회, 비장절제술을 받았고 imatinib 600 mg/day을 포함한 관해 유도 항암화학요법을 실시하였으나 치료 33일 후 시행한 추적골수 검사에서 모세포가 14%로 계속 관찰되어 imatinib을 하루 800 mg 으로 증량하였다. 그러나 치료 38일째 호흡곤란과 심장정지로 심 폐소생술을 시행하였으나 사망하였다.
고 찰
3번 염색체 이상을 갖는 대부분의 환자들은 혈소판수의 증가와 함께 골수에서 거대핵세포의 과다형성과 hypolobulated nuclei, 소 형거대핵세포와 같은 형성이상을 보인다[2]. 또한 골수계열 세포와
적혈구계열 세포의 형성이상도 관찰되어 다능성 조혈모세포(mul- tipotent stem cell)의 이상을 의심할 수 있다[6]. 본 증례에서도 빈 혈과 말초혈액에서 심한 혈소판수의 증가, 골수에서 거대핵세포의 형성이상 및 혈소판수의 증가가 나타났다. 환자는 진단 후 항암요 법에 반응도가 떨어지며 비장절제술에도 반응하지 않고 사망하였 다. 3q염색체이상이 만성골수성백혈병의 만성기나 가속기에서 발 견된 경우 모세포 위기로의 전환이 빠르게 일어날 수 있으며 본 증 례의 경우도 이와 같았다. 이와 같은 불량한 예후는 이전의 보고들 과 일치하는데[7, 8, 10] 세포유전학 측면과 임상증상과의 연관성 을 생각할 수 있게 한다.
면역표현형검사에서 3q21q26 증후군의 모세포는 HLA-DR, CD34, CD13, CD33을 발현하고 종종 CD7도 이상발현을 하는 것 으로 알려져 있으며[4, 7] 환자의 경우에도 CD13, CD33, dim CD34, HLA-DR의 발현이 나타났고 CD14, dim CD117, cytoplasmic MPO, ectopic CD19의 양성 소견도 관찰되었다.
3q26 이상을 갖는 이전의 보고들과 본 증례에서 공통적으로 보 인 현저한 혈소판의 증가의 원인에 대해서는 현재까지 명확히 밝 혀진 바 없다. 3q26 인접 부위에 혈소판 생성 유전인자인 thrombo- poietin (THPO) 유전자가 위치함이 발견되었으나, THPO 유전자 의 전사산물이 3q26 이상에서 나타나는 혈소판 증가의 직접적인 원인일 가능성은 낮다[10]. Ecotropic viral integration site-1 (EVI1) 유전자 역시 3q26.2 부위에 위치하는데, EVI1은 정상 조혈세포에 서는 발현되지 않으나, 이소성 발현(ectopic expression)할 경우 3q21에 위치한 ribophorin 1 (RPN1) 유전자의 증강인자(enhanc- er)가 EVI1유전자를 활성화하여 백혈병을 유발하게 된다[2, 3, 6, 7, 14, 15]. EVI1 유전자가 발현될 경우 적혈구계나 과립구계에 영향 을 미칠 수 있으나, 거대핵세포계를 더 선호하는 경향이 있어 거대 핵세포의 과증식과 형성이상이 나타나는 것으로 생각할 수 있다 [6, 7, 16].
대부분의 Ph 염색체 음성 만성골수성백혈병의 경우 BCR/ABL1 융합 유전자를 형성하는 삽입 변화가 현미경상으로 관찰되지 않 는다. 이때 염색체 재배열은 22번 염색체에 융합 유전자가 존재하 는 것이 전형적이나 소수의 증례에서 BCR/ABL1 융합 유전자가 9 번 염색체에 존재하는 것이 발견되었다[17]. 본 증례에서도 이와 마 찬가지로 분열중기 FISH에서 22번 염색체 장완의 BCR 유전자 부 위가 9번 염색체 장완의 ABL1 유전자 위치로 삽입된 잠재전이가 관찰된 드문 증례이다. BCR/ABL1 융합 유전자가 9번 염색체에 위 치하게 되는 기전으로는 2가지가 있는데, 첫번째는 ABL1 유전자 옆에 BCR 유전자가 직접 삽입되는 것이고, 두번째는 전형적인 t(9:22) 유전자 재배열이 일어난 후 역전위(reverse translocation)가 일어나는 것으로 본 증례는 전자의 경우에 해당한다[17]. Ph 염색 체 음성 BCR/ABL1 잠재전이가 있는 경우 임상적, 혈액학적 특징 Fig. 3. Metaphase spread and a interphase cell hybridized with the
dual color dual fusion translocation FISH probe (Abbott Molecular/
Vysis, Des Plaines, IL, USA) showing single fusion signals of BCR (green signal) and ABL1 gene (orange signal). Red arrow denotes a fusion signal on chromosome 9 in the metaphase cell, and a fusion signal on the interphase cell is marked as yellow arrow.
22 22
9 9
이 Ph 염색체 양성 만성골수성백혈병과 유사한 양상을 갖고 생존 율의 차이가 없다는 결과가 보고되어 있으며[11], 특히 major breakpoint cluster region에 재배열이 있는 경우에 Ph 염색체 양성 만성골수성백혈병과 Ph 염색체 음성 만성골수성백혈병 사이에 임 상적, 생물학적인 차이가 없다는 보고가 있다[18].
최근 국내에서 t(3;3)(q21;q26.2)과 Ph 염색체가 동반된 모세포위 기 만성골수성백혈병 증례가 보고된 바 있는데, 본 증례에서 BCR/
ABL1 잠재전이를 보인 것을 제외하면 본 증례와 매우 유사한 임 상양상과 형태학적 소견을 보였다[13]. 이는 Ph 염색체의 유무보다 는 BCR/ABL1 유전자재배열의 유무가 질환을 특징짓는 요인임을 시사하는 소견이며, 본 증례와 같이 기왕력이 없이 모세포 증가와 염색체검사에서 3q 이상 만이 관찰될 경우 골수형성이상 등의 비 특이적 소견에 의해서 만성골수성백혈병을 진단하는데 오류를 가 져올 수 있다. 2008년 WHO 분류에서는 모세포 증가 및 염색체 3q 이상과 BCR/ABL1 유전자재배열이 동반된 경우 급성골수성백혈 병 보다는 만성골수성백혈병의 급성 진행 단계로 진단하는 것을 제시하고 있으므로[19], 간비종대, 호산구, 호염기구 증가 등 만성 골수성백혈병의 소견이 있을 시에는 반드시 FISH, RT-PCR 등의 검 사를 시행하여 BCR/ABL1 잠재전이 유무를 확인해야 할 것이다.
본 증례는 말초혈액 및 골수에서 모세포 증가가 있고 염색체 검 사에서 inv(3)(q21q26) 만이 관찰되어 급성골수성백혈병으로 오인 될 수 있으나, 분자 수준의 검사로 BCR/ABL1 잠재전이를 확인하 여 만성골수성백혈병의 모세포위기로 진단할 수 있었다. FISH(형 광제자리부합법)는 특정 염색체의 융합신호를 발견하고 국소화하 는데 매우 효율적이며, 고식적인 세포유전검사법이 갖는 제한점을 극복할 수 있으므로 진단 초기에 시행하는 것이 필수적이다. 뿐만 아니라 치료효과 추적 관찰에도 유용하므로 RT-PCR, RQ-PCR 검 사법 등과 함께 사용되어야 할 것이다.
요 약
3번 염색체 장완의 구조적 이상은 여러 혈액종양에서 관찰되며 혈소판수의 증가와 거대핵세포 형성이상을 특징으로 한다. 때때로 만성골수성백혈병에서 inv(3)(q21q26) 또는 t(3;3)(q21;q26) 이 동 반될 수 있으며 이러한 소견은 만성골수성백혈병의 가속기나 모세 포 위기임을 시사한다. 본 증례는 17세 남자로 입원 시 심한 백혈구 증가와 혈소판 증가를 보였으며 백혈구 감별계산에서 모세포증가 와 함께 호산구증가증, 호염구증가증이 관찰되었다. 골수천자검 사에서 세포충실도는 증가되었고 이형성 거대핵모세포가 매우 증 가되어 있었다. 고식적인 세포유전학 검사에서 inv(3)(q21q26)이 관찰되었으며 필라델피아 염색체는 관찰되지 않았으나 FISH와 RT-PCR 검사로 BCR/ABL1 잠재전이를 확인할 수 있었다. 환자는
imatinib을 포함한 항암화학요법에 반응하지 않았으며 치료 중 사 망하였다.
참고문헌
1. Rowley JD and Potter D. Chromosomal banding patterns in acute no- nlymphocytic leukemia. Blood 1976;47:705-21.
2. Testoni N, Borsaru G, Martinelli G, Carboni C, Ruggeri D, Ottaviani E, et al. 3q21 and 3q26 cytogenetic abnormalities in acute myeloblastic leu- kemia: biological and clinical features. Haematologica 1999;84:690-4.
3. Quintás-Cardama A, Gibbons DL, Cortes J, Bobadilla D, Slovak ML, Kantarjian H, et al. Association of 3q21q26 syndrome and late-appear- ing Philadelphia chromosome in acute myeloid leukemia. Leukemia 2008;22:877-8.
4. Shi G, Weh HJ, Dührsen U, Zeller W, Hossfeld DK. Chromosomal ab- normality inv(3)(q21q26) associated with multilineage hematopoietic progenitor cells in hematopoietic malignancies. Cancer Genet Cyto- genet 1997;96:58-63.
5. Wieser R. Rearrangements of chromosome band 3q21 in myeloid leu- kemia. Leuk Lymphoma 2002;43:59-65.
6. Chang VT, Aviv H, Howard LM, Padberg F. Acute myelogenous leuke- mia associated with extreme symptomatic thrombocytosis and chro- mosome 3q translocation: case report and review of literature. Am J Hematol 2003;72:20-6.
7. Chung HJ, Seo EJ, Kim KH, Jang S, Park CJ, Chi HS, et al. Hematologic and clinical features of 3q21q26 syndrome: extremely poor prognosis and association with central diabetes insipidus. Korean J Lab Med 2007;27:133-8.
8. Reiter E, Greinix H, Rabitsch W, Keil F, Schwarzinger I, Jaeger U, et al.
Low curative potential of bone marrow transplantation for highly ag- gressive acute myelogenous leukemia with inversioin inv (3)(q21q26) or homologous translocation t(3;3) (q21;q26). Ann Hematol 2000;79:
374-7.
9. Weisser M, Haferlach C, Haferlach T, Schnittger S. Advanced age and high initial WBC influence the outcome of inv(3)(q21q26)/t(3;3)(q21;
q26) positive AML. Leuk Lymphoma 2007;48:2145-51.
10. Lee YW, Lee KA, Kim SH. 3q chromosomal abnormalities associated with dysmegakaryopoiesis in acute leukemias. Korean J Clin Pathol 2001;21:18-23.
11. Garcia-Manero G, Faderl S, O'Brien S, Cortes J, Talpaz M, Kantarjian HM. Chronic myelogenous leukemia: a review and update of thera- peutic strategies. Cancer 2003;98:437-57.
12. Onida F, Ball G, Kantarjian HM, Smith TL, Glassman A, Albitar M, et al. Characteristics and outcome of patients with Philadelphia chromo- some negative, bcr/abl negative chronic myelogenous leukemia. Can- cer 2002;95:1673-84.
13. Lee SA, Lim J, Kim M, Kim Y, Han K. A case of t(3;3)(q21;q26.2) associ- ated with severe multilineage dysplasia and multi-drug resistance in blastic crisis of chronic myelogenous leukemia. Korean J Lab Med 2010;
30:595-9.
14. Nucifora G, Laricchia-Robbio L, Senyuk V. EVI1 and hematopoietic disorders: history and perspectives. Gene 2006;368:1-11.
15. Lahortiga I, Vázquez I, Agirre X, Larrayoz MJ, Vizmanos JL, Gozzetti A, et al. Molecular heterogeneity in AML/MDS patients with 3q21q26 re- arrangements. Genes Chromosomes Cancer 2004;40:179-89.
16. Buonamici S, Chakraborty S, Senyuk V, Nucifora G. The role of EVI1 in normal and leukemic cells. Blood Cells Mol Dis 2003;31:206-12.
17. Reddy KS and Grove B. A Philadelphia-negative chronic myeloid leu- kemia with a BCR/ABL fusion gene on chromosome 9. Cancer Genet Cytogenet 1998;107:48-50.
18. Martiat P, Michaux JL, Rodhain J. Philadelphia-negative (Ph-) chronic myeloid leukemia (CML): comparison with Ph+ CML and chronic my- elomonocytic leukemia. The Groupe Français de Cytogénétique Hé- matologique. Blood 1991;78:205-11.
19. Swerdlow SH, Campo E, et al. eds. WHO classification of tumors of haematopoietic and lymphoid tissues. 4th ed. Lyon: International Agency for Research on Cancer, 2008:116-7.
