증례 Lab Med Online Vol. 1, No. 4: 232-236, October 2011 진단혈액학 JAK2V617F 돌연변이를보인비정형만성골수성백혈병 1 예 A Case of Atypical Chronic Myeloid Leukemia with the JAK2V617F Mutation 김주연 1 이세련 2 남명현 1 윤수영 1 임채승 1 이창규 1 김병수 2 조윤정 1 김영기 1 이갑노 1 Ju Yeon Kim, M.D. 1, Se Ryeon Lee, M.D. 2, Myung-Hyun Nam, M.D. 1, Soo-Young Yoon, M.D. 1, Chae Seung Lim, M.D. 1, Chang Kyu Lee, M.D. 1, Byung Soo Kim, M.D. 2, Yunjung Cho, M.D. 1, Young Kee Kim, M.D. 1, Kap No Lee, M.D. 1 고려대학교의과대학진단검사의학교실 1, 내과학교실 2 Departments of Laboratory Medicine 1 and Internal Medicine 2, Korea University College of Medicine, Seoul, Korea Atypical chronic myeloid leukemia (acml) is a rare leukemic disorder that shows myelodysplastic and myeloproliferative features simultaneously. The Janus kinase 2 gene V617F mutation (JAK2V617F) in acml has been the source of much controversy. Some JAK2V617F positive cases have been reported but others observed no JAK2V617F mutation in acml as defined by WHO classification. Recently, we experienced a case of acml with JAK2V617F mutation with typical myelodysplastic/myeloproliferative features in peripheral blood and bone marrow aspirates. The karyotype was normal and no BCR/ABL1, PDGFRA or PDGFRB gene rearrangement was noted with FISH analysis. JAK2V617F mutation of the case was identified with amplification refractory mutation system PCR and direct sequencing. We also studied JAK2V617F mutation status in 3 additional cases of previously diagnosed acml in our institution, but no mutation was identified. Key Words: Atypical chronic myeloid leukemia, JAK2, Myeloproliferative disorder, Myelodysplastic syndrome, BCR-ABL1 서론 비정형만성골수성백혈병 (atypical chronic myeloid leukemia) 은골수형성이상과골수증식소견이동시에관찰되나, 필라델피아염색체혹은 BCR/ABL1 융합유전자가관찰되지않는다 [1-3]. 비정형만성골수성백혈병은만성골수성백혈병에비해평균발병나이가더많으며, 상대적으로낮은총백혈구수와함께호염기구및단구의증가가관찰되지않는다. 비정형만성골수성백혈병의병인은아직밝혀지지않았으며골수증식증에서보이는 Janus kinase 2 gene V617F ( JAK2V617F) 유전자돌연변이와의관계는비정형만성골수성백혈병은음성이라는보고 [4] 가있는가운데양성으로보고하는증례 [5] 도있어논란의여지가많다. 비정형만성골수성백혈병의국내증례보고에서 JAK2V617F 유전자돌연변이에관한보고는찾을수없었으나 [6-8], 저자들은최근에 JAK2V617F 유전자돌연변이를동반한비정형만성골수성백혈병의증례를경험하였고, 본원에서과거에진단된비정형만성골수성백혈병증례들에대해서도 JAK2V617F 유전자돌연변이유무를조사하여함께보고하고자한다. Corresponding author: Myung-Hyun Nam, M.D. Department of Laboratory Medicine, Korea University Ansan Hospital, Korea University College of Medicine, Gojan 1-dong, Danwon-gu, Ansan 152-703 Korea Tel: +82-31-412-5303, Fax: +82-31-412-4222 E-mail: yuret@korea.ac.kr, myunghyun.nam@gmail.com Received: July 6, 2011 Revision received: August 6, 2011 Accepted: August 8, 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. 증례 54세의남자가복부팽만, 식욕저하, 그리고체중감소를주소로본원응급실에내원하였다. 이학적검사상비장종대나림프절병증은관찰되지않았다. 전혈구계산검사에서혈색소 10.2 g/dl, 백혈구수 23.3 10 9 /L ( 골수세포 5.0%, 늦골수세포 39.0%, 간상세포 19.0%, 분엽핵중성구 18.0%, 림프구 6.0%, 단구 13.0%, 호산구 0.0%, 호염기구 0.0%), 혈소판수 249 10 9 /L이었고, 말초혈액도말검사에서는백혈구증가증과함께좌측변위 (left-shifted maturation), 단구의증가소견이관찰되었다. 내원시의적혈구침강속도는 43 mm/hr, C-반응단백은 109.3 mg/l로증가되어있었고, 호중구 232 www.labmedonline.org eissn 2093-6338
김주연 외: A case of JAK2 V617F Positive Atypical CML 알칼리 인산분해효소 점수는 63점이었다. 환자는 흉부방사선사진 계열에서 말초혈액에서와 같이 저과립성의 형성이상의 소견과 함 과 컴퓨터단층촬영소견, 그리고 객담의 항산성 염색양성과 복수 께 골수의 골수구 대 적혈구 비율이 23.2:1로 과립구증식(전골수 의 아데노신 탈아미노효소(adenosine deaminase, ADA)가 85로 세포 3.8%, 골수세포 31.4%, 늦골수세포 30.2%, 간상세포 17.8%, 상승되어 있어 폐와 복부를 침범한 파종결핵으로 진단받고 항결 분엽핵중성구 7.9%)이 관찰되었다(Fig. 1). 림프구(2.0%)와 단구 핵제로 치료를 시작했음에도 불구하고 2주 이상 지속적인 백혈구 (1.3%)는 증가되어 있지 않았고, 적혈구 계열 및 거핵구 계열은 감 9 증가소견(21.6-28.9 10 /L)을 보였고 입원 16일째에 퇴원하였다. 소되어 있었으며 두 계열세포에서 형성이상 소견은 관찰되지 않았 퇴원 후 20일째 환자는 전신의 발진과 발열을 주소로 다시 입원하 다. 골수흡인액에서 세포유전학검사는 정상 핵형이었으며, 형광제 였고, 전혈구계산검사상 혈색소 8.7 g/dl, 백혈구수 21.4 109/L 자리부합법검사로 시행한 BCR-ABL1 (Abbott Molecular/Vysis, (골수세포 7.0%, 늦골수세포 19.0%, 간상세포 32.0%, 분엽핵중성 Des Plaines, IL, USA), PDGFRA와 PDGFRB (MetaSystems, Alt- 구 22.0%, 림프구 7.0%, 단구 11.0%, 호산구 2.0%, 호염기구 0.0%) lussheim, Germany)의 유전자재배열은 모두 관찰되지 않았다. 환 의 백혈구증가증과 함께 좌측변위(left-shifted maturation)가 관찰 자는 처음 내원시에 결핵으로 진단을 받아 항결핵치료 중이었기 9 되었고, 혈소판수 317 10 /L을 보였다. 말초혈액도말검사에서 과 때문에 골수검사상 비정형만성골수성백혈병으로 잠정진단을 하 립구계 세포의 저과립성(hypogranulation)의 형성이상 양상을 보 였으나, 결핵과 항결핵제에 의한 일시적인 골수반응성을 배제하기 였고, 모세포는 관찰되지 않았다. 2차 입원 7일째에 시행한 골수검 위하여 항결핵치료 이후에 다시 골수검사를 시행할 것을 권고하 사상, 세포충실도는 거의 100%를 보이면서 모세포는 0.6%, 과립구 였다. 환자는 첫 골수검사 3개월 후부터 hydroxyurea를 결핵약제 A C B Fig. 1. Pictures of peripheral blood smear and bone marrow aspirate smear. (A) Peripheral blood smear illustrates dysplastic neutrophils with hypogranulation and hyposegmentation (Wright stain, 1,000). (B) Bone marrow aspirate smear shows left-shifted maturation and dysgranulopoiesis such as megaloblastic change and hypogranulation (Wright stain, 1,000). (C) Bone marrow biopsy shows hypercellularity due to granulocytic proliferation (H&E stain, 200). www.labmedonline.org 233
와병용투여하였으며 18개월간의항결핵치료를마치고 2주뒤, 그리고첫번째골수검사를시행한지 17개월뒤에골수검사를재시행하였다. 내원시환자는입안의궤양소견이있었으며전혈구계산검사상혈색소 11.2 g/dl, 백혈구수 62.4 10 9 /L ( 모세포 3%, 골수세포 35.0%, 늦골수세포 5.0%, 간상세포34.0%, 분엽핵중성구 8.0%, 림프구 4.0%, 단구 9.0%, 호산구 2.0%, 호염기구 0.0%) 로백혈구증가증이심해지고모세포가새로이관찰되었으며, 혈소판수 181 10 9 /L, 유핵적혈구가 100개백혈구당하나정도관찰되어백적혈모구성반응을보였다. 말초혈액과골수에서의골수형성이상 / 증식성소견은계속관찰되었으며골수에서모세포는 1.8% 였으며거핵구계열에서도소형거핵구와같은형성이상소견이추가로관찰되었다. 세포유전학검사는첫번째골수검사때와마찬가지로정상핵형을보였으며 BCR-ABL1 융합유전자는음성이었다. 증폭불응성돌연변이시스템중합효소연쇄반응 (amplification refractory mutation system PCR, ARMS-PCR) 을이용하여 JAK2V617F 유전자돌연변이를검출하고유전자염기서열분석을통하여이를확인하였다 (Fig. 2). 말초혈액에서백혈구증가, 중성구전구체가전체백혈구의 10% 이상이고호염기구, 단구의증가가없었으며골수에서는과립구의증식과형성이상소견을보이면서세포충실도가증가되어있었고모세포가 20% 를넘지않았다. 따라서환자는분류되지않는골수증식성종양 (myeloproliferative neoplasm, unclassifiable) 을배제한비정형만성골수성백혈병으로진단할수있었다. 환자는 hydroxyurea 를 15개월간투여하였으나혈소판감소로인한출혈경향성의부작용이심하여중지하였고, 백혈구가 154.7 10 9 /L까지증가하여백혈구분반술을여섯차례시행하였으나호전은없었다. 두번째골수검사후지속적으로 100.0 10 9 / L 이상의백혈구수를보여골수의변화를알아보기위해세번째 로골수검사를시행하였으나이전골수검사소견과큰차이를보이지않았고모세포증가등의소견은관찰되지않았다. 진단후 42개월간간헐적인적혈구수혈과혈구추적검사를하면서지내다가백혈구울혈로인해생겼을것으로추정되는신장기능손상으로인하여사망하였고, 사망시의전혈구계산은혈색소 3.7 g/dl, 백혈구수 201.9 10 9 /L, 혈소판수 21 10 9 /L이었다. 고찰 WHO 분류이전에필라델피아염색체음성만성골수성백혈병유사질환에서 JAK2V617F 유전자돌연변이에관한몇몇연구들이있었으나비정형만성골수성백혈병에서의 JAK2V617F 돌연변이양상은정확히연구된바없다. Jones 등 [9] 과 Levine 등 [10] 은 JAK2 -V617F 돌연변이양성몇증례를보고하였으나, 이연구들은만성골수성단구백혈병, 그리고연관된비정형골수증식성질환과같은만성골수성백혈병양골수증식성질환 (CML-like myeloproliferatice disorders) 을포함하고있다는제한점을가진다. Jelinek 등 [11] 은 16 개의필라델피아염색체음성만성골수성백혈병증례중에서 JAK2- V617F 돌연변이를보이는 3예를보고하였으나, 이증례들은 WHO 분류에의하여비정형만성골수성백혈병으로검토되지않았다. WHO 분류이후에비정형만성골수성백혈병에서의 JAK2V617F 돌연변이에관한몇몇연구가있었는데 Fend 등 [4] 은비정형만성골수성백혈병 9예에서 JAK2V617F 돌연변이가없음을발표하였으나, 이후에 Campiotti 등 [5] 은 JAK2V617F 돌연변이가있는 1예를보고하였다. 저자들은추가적으로 2004년 1월부터 2010년 10월까지본원에서비정형만성골수성백혈병으로진단된 3예에서 JAK2- V617F 돌연변이유무를알아보기위하여보관된골수흡인도말슬 Patient PC NC Control band (300 bp) Normal allele (210 bp) Mutant allele (180 bp) Reference Patient A B Fig. 2. Results of JAK2V617F gene mutation analyses. (A) Amplification refractory mutation system PCR (ARMS-PCR) analysis. The size of the products is indicated on the right. Aberrant band was detected in the patient lane. PC, positive control; NC, negative control, (B) Direct sequencing analysis. The heterozygous c.1849g>t (p.v617f) mutation was noted. 234 www.labmedonline.org
라이드를긁어내어단백분해효소 K로처리한후에 Qiagen DNA Mini Kit (QIAGEN Inc, Valencia, CA) 로 DNA를추출하였다 [12]. DNA를추출하여증폭불응성돌연변이시스템중합효소연쇄반응을이용하여 JAK2V617F 돌연변이를선별검사한결과 3예모두음성이었다. 현재까지골수형성이상 / 증식성종양 (myelodysplastic/ myeloproliferative neoplasms, MDS/MPNs) 에서특이한유전적변이는밝혀진것이없고, JAK2V617F 돌연변이등의분자학적병인만이일부연구된바있다. 골수형성이상 / 증식성종양은티로신키나아제 (tyrosine kinase) 의유전자재배열이나 FLT3, JAK2, RAS, CBL 유전자의변이와연관되어있다고하나이런이상들은전체증례의 50% 미만으로여겨진다 [13]. 각질환별로만성골수성단구백혈병의경우 RAS 유전자변이가전체의 1/3에서관찰되고 TET2, RUNX1, JAK2, ASXL1, CBL 유전자들이상호작용하여병인에역할을한다고밝혀져있다. 그러나소아골수단구백혈병에서는이러한유전자의변이양상이다르게나타나서, TET2, RUNX1, 그리고 JAK2 유전자변이는관찰되지않으며 ASXL1와 CBL 유전자변이는극히일부 JMML 환자에서관찰된다고하였다 [14]. 개별적인유전자변이외에최근의한연구는전사요인 (transcription factor) 및다른핵요인 (nuclear factor) 과연관된유전자돌연변이가골수형성이상 / 증식성종양질환에서흔히관찰되었다고하였는데, RUNX1, CEBPA, WT1 등의유전자복제수변이 (copy number variation) 와돌연변이가비정형만성골수성백혈병을포함한골수형성이상 / 증식성종양질환에서관찰되며나쁜예후와연관된다고보고하였다 [13]. 저자들은비정형만성골수성백혈병에서의 JAK2V617F 유전자돌연변이를경험하였고, 과거본원에서진단되었던 3예에서는돌연변이가관찰되지않았다. 따라서, 비정형만성골수성백혈병의분자학적병인을찾기위해서는골수형성이상 / 증식성종양질환과연관된분자유전학적이상들과비정형만성골수성백혈병과의연관성에대한더많은연구가필요하다. 이러한연구들을통해향후비정형만성골수성백혈병의분자학적인기반에의한분류와앞으로의표적치료제의개발을가져올수있을것으로사료된다. 요약 비정형만성골수성백혈병은골수형성이상과골수증식성의특징을동시에보이는드문질환이다. 이질환에서의 Janus kinase 2 gene V617F (JAK2V617F) 돌연변이유무는논란의여지가있다. 2008 WHO 분류이전의몇몇양성증례들이보고되었으나, 다른연구자들 [4] 은 WHO 분류에의해진단한비정형만성골수성백혈병에서변이를관찰하지못했다. 최근에저자들은말초혈액과골수에서전형적인골수형성이상 / 증식성의소견을보이면서 JAK2V617F 돌연변이를보이는비정형만성골수성백혈병의 1예를경험하였다. 염색체검사는정상핵형을보였으며, 형광제자리부합법검사에서 BCR/ABL1, PDGFRA, PDGFRB 유전자재배열은관찰되지않았다. 증례의 JAK2V617F 변이는증폭불응성돌연변이시스템중합효소연쇄반응과직접염기서열분석으로확인하였다. 본기관에서과거에진단된비정형만성골수성백혈병의 3예에서는 JAK2V617F 변이가관찰되지않았다. 참고문헌 1. Bennett JM, Catovsky D, Daniel MT, Flandrin G, Galton DA, Gralnick H, et al. The chronic myeloid leukaemias: guidelines for distinguishing chronic granulocytic, atypical chronic myeloid, and chronic myelomonocytic leukaemia. Proposals by the French-American-British Cooperative Leukaemia Group. Br J Haematol 1994;87:746-54. 2. Swerdlow SH, Campo E, et al. eds. WHO classification of tumours of haematopoietic and lymphoid tissues. 4th ed. Lyon, France: IARC Press, 2008:80-1. 3. Hall J and Foucar K. Diagnosing myelodysplastic/myeloproliferative neoplasms: laboratory testing strategies to exclude other disorders. Int J Lab Hematol 2010;32:559-71. 4. Fend F, Horn T, Koch I, Vela T, Orazi A. Atypical chronic myeloid leukemia as defined in the WHO classification is a JAK2 V617F negative neoplasm. Leuk Res 2008;32:1931-5. 5. Campiotti L, Uccella S, Appio L, Pallotti F, La Rosa S, Capella C, et al. JAK2 mutation and atypical chronic myeloid leukemia. Leuk Res 2009; 33:e166-7. 6. Yoo SJ, Kang SG, Seo EJ, Park CJ, Lee KH, Chi HS. Four cases of atypical chronic myeloid leukemia. Korean J Clin Pathol 2002;22:75-9. 7. Kim HW, Lee SS, Ryu MH, Lee JL, Chang HM, Kim TW, et al. A case of leukemic pleural infiltration in atypical chronic myeloid leukemia. J Korean Med Sci 2006;21:936-9. 8. Cho HS, Lee CH, Kim KD, Lee KH, Bae SH, Cho D, et al. A case of myeloid blast crisis of atypical chronic myelogenous leukemia. Korean J Hematol 2003;38:200-4. 9. Jones AV, Kreil S, Zoi K, Waghorn K, Curtis C, Zhang L, et al. Widespread occurrence of the JAK2 V617F mutation in chronic myeloproliferative disorders. Blood 2005;106:2162-8. 10. Levine RL, Loriaux M, Huntly BJ, Loh ML, Beran M, Stoffregen E, et al. The JAK2V617F activating mutation occurs in chronic myelomonocytic leukemia and acute myeloid leukemia, but not in acute lymphoblastic leukemia or chronic lymphocytic leukemia. Blood 2005; www.labmedonline.org 235
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