Mixed phenotype acute leukemia의 진단
급성 백혈병의 진단과 분류는 현미경 관찰, 면역표지자 검사, 핵형 분석, 분자유전학적 검사 등의 방법을 사용하며 대부분 골수구계, B 또는 T 림프구계로 구분됩니다. 그러나 일부 분류를 할 수 없는 경우에는 acute mixed lineage leukemias, biphenotypic leukemias, hybrid leukemias, undifferentiated leukemias 등으로 불렸으며 가장 최근에 사용되는 명칭인 계열모호 급성백혈병(acute leukemia of ambiguous lineage)에는 mixed phenotype acute leukemia (MPAL)와 acute undifferentiated leukemia가 포함되어 있습니다. 이번 호에서는 MPAL진단 기준의 변천사와 WHO 2008 분류에 정의된 MPAL에 대해 정리하였습니다.
I. Mixed phenotype acute leukemia 진단 기준의 변천사
1980년대에 처음으로 biphenotypic acute leukemia에 대한 예들이 보고되었습니다. Biphenotypic acute leukemia에 대한 초기 연구 중 Mirro 등은 acute mixed lineage leukemia는 한 개 이상의 계열(lineage)의 모세포를 가진 경우로 정의하였습니다.1 모세포의 계열을 규명하는 데는 CD10(anti-CALLA), CD2, CD5, CD15, CD13, CD11b 등의 항체가 사용되었으나 현재는 이런 항체들은 모두 특정 계열에 특이(specific)하지 않은 것으로 여겨지고 있습니다.1
면역표지자로 사용할 수 있는 다양한 종류의 항체가 발견되면서 MPAL의 진단 기준이 필요하게 되어 1991년 Catovsky 등에 의해 scoring system이 제시되었습니다. Catovsky 등은 당시에 계열에 특이(lineage-specific)하다고 여겨졌던 면역표지자에 가중치를 주어 계산하는 방식으로 두 개의 다른 계열에서 2점 이상씩 산정 될 경우 biphenotypic acute leukemia로 진단하도록 기준을 만들었습니다 (Table 1).2
Table 1. Catovsky et al scoring system for biphenotypic acute leukemia2
Points B-lineage T-lineage Myeloid lineage
2 cCD22
cμ chain 		cCD3 MPO
1 CD10
CD19
CD24 		CD2
CD5
TCR rearrangement (β or δ chain) 		CD33
CD12
CD14
AML morphology or cytochemistry
(other than MPO)
0.5 TdT
IgH rearrangement		 CD11b
CD11c
CD15
Abbreviations: AML, acute myeloid leukemia; MPO, myeloperoxidase; TCR, T-cell receptor; TdT, terminal deoxynucleotidyl transferase.
≥2 points are required to assign a lineage.
이후 1995년에 European Group for the Immunological Characterization of Leukemias (EGIL)이 제시한 기준은 Catovsky가 제안한 기준을 바탕으로 만들어졌습니다 (Table 2).3 CD79a와 같이 계열 특이도가 높다고 여겨지는 면역표지자 추가, 계열 내에서 합산 점수 2점 초과, 면역표지자 발현이 20% 이상일 경우 양성으로 판정(단, MPO, CD3, CD79a, TdT와 같이 특이도가 높은 표지자들은 10%를 양성 기준으로 함) 등의 특징이 있었습니다.3
Table 2. Revised EGIL scoring system for biphenotypic acute leukemia3
Points B-lineage T-lineage Myeloid lineage
2 CD79a
cyt IgM
cyt CD22
 CD3 (cyt/m)
anti-TCR α/β
anti-TCR γ/δ
 anti-MPO
(anti-lysozyme)
1 CD19
CD10
CD20
 CD2
CD5
CD8
CD10
 CD13
CD33
CDw65
CD117
0.5 TdT
CD24
 TdT
CD7
CD1a
 CD14
CD15
CD64
Abbreviations: cyt, cytoplasmic; m, monoclonal; MPO, myeloperoxidase; TCR, T-cell receptor; TdT, terminal deoxynucleotidyl transferase.
More than 2 points are required to assign a lineage.
1998년에는 EGIL group은 골수구계에 특이하다고 판단된 CD117을 진단 기준에 포함시켰고 급성 백혈병 진단에 필요한 면역표지자 판넬을 제시하였습니다 (Table 3).4
Table 3. EGIL-recommended panel of markers to characterize acute leukemias4
Screen Lineage Markers
First Screen B lymphoid
T lymphoid
Myeloid
Non-lineage specific
 CD19, cytCD22, CD79a, CD10
cytCD3, CD2, CD7
Anti-MPO, CD13, CD33, CDw65, CD117
TdT, CD34, HLA-DR
Second Screen If B lineage ALL
If T lineage ALL
If AML		 cytIgM, κ, λ, CD20, CD24
CD1a, mCD3, CD4, CD5, CD8, anti-TCR α/β, anti-TCR γ/δ
Anti-lysozyme, CD14, CD15, CD41, CD61, CD64, anti-glycophorin A
Abbreviations: ALL, acute lymphoblastic leukemia; AML, acute myeloid leukemia; cyt, cytoplasmic; m, monoclonal; MPO, myeloperoxidase; TdT, terminal deoxynucleotidyl transferase.
2001년에 World Health Organization (WHO) classification of hematopoietic and lymphoid neoplasms가 발표되었고 계열모호 급성백혈병의 분류항목에 undifferentiated acute leukemias 뿐만 아니라 bilineal와 biphenotypic acute leukemias가 포함되었습니다.5 EGIL의 진단 기준을 근거로 하였으나 2판 인쇄본에서 2점 초과가 아닌 2점 이상으로 표기 오류가 발생하여 마치 진단 기준이 완화되는 듯한 오해를 불러일으키기도 하였습니다.5 이후 EGIL 진단 기준에서 계열에 특이하게 여겨졌던 CD79a나 MPO 등에 대해 반론이 제기되었고 계열 특이도 판정에 중요한 면역표지자의 발현 강도가 기준에 포함되어 있지 않았다는 점을 토대로 2008 WHO 기준이 새로 제시되었습니다.
 
 
II. WHO 2008 분류에 정의된 Mixed phenotype acute leukemia
WHO 2008 분류에서는 bilineal 및 biphenotypic acute leukemia를 MPAL로 분류함.
1. 진단의 원칙
혼합표현형(mixed phenotype)을 보이더라도 유전자변화 혹은 임상양상에 따라 다른 범주로 분류할 수 있는 아래의 증례는 MPAL로 분류하지 않음.
  • 1) AML with t(8;21), t(15;17), 및 inv(16)
  • 2) Leukemia with FGFR1 mutations
  • 3) 만성골수성백혈병의 모세포기(CML in blast crisis)
  • 4) 골수형성이상 관련 급성골수성백혈병(AML with myelodysplasia-related changes)
  • 5) 치료관련 골수종양(therapy-related AML)
Provisional entities (AML with mutated NPM1 and CEBPA): MPAL로 분류
2. 계열의 지정
Table 4. Requirements for assigning more than one lineage to a single blast population
Lineage Markers
Myeloid Myeloperoxidase (flow cytometry, immunohistochemistry or cytochemistry)
OR
Monocytic differentiation (at least two of the following: NSE, CD11c, CD14, CD64, lysozyme)
T lineage Cytoplasmic CD3
OR
Surface CD3
B lineage Strong CD19 AND at least one of the following with
strong expression: CD79a, cytoplasmic CD22 or CD10
OR
Weak CD19 AND at least two of the following with
strong expression: CD79a, cytoplasmic CD22 or CD10
    1) 골수구계(myeloid lineage)
  • 골수세포형과산화효소(myeloperoxidase, MPO) 양성으로 정의
    MPO 양성에는 기준치가 없으나, MPO 양성인 세포가 일부만 존재하는 증례에서는 MPO가 leukemic cell에서 존재하고 정상 모세포에는 존재하지 않음을 증명해야 함.
    유세포분석으로 MPO를 검사하는 경우 림프구계 항원을 동시에 발현하는 모세포에서 MPO 발현을 증명해야 함. 세포화학염색으로 MPO를 검사하는 경우 MPO 양성인 모세포가 전체 모세포의 3%를 넘어야 함.
  • MPO가 음성인 경우 비특이esterase (non-specific esterase)가 diffuse positivity를 보이거나 monocytic marker가 2개 이상 존재해야 골수구계로 지정할 수 있음.
  • CD13, CD33, CD117은 골수구계에 특이하지 않음.
    2) T림프구계(T lineage)
  • 세포질(cytoplasmic) CD3의 존재로 정의
  • 표면(surface) CD3도 T림프구계의 지정이 가능하지만 드물게 나타남.
  • 세포질 CD3 발현은 CD3 epsilon chain에 대한 항체를 사용하여 유세포분석으로 검출
    Phycoerythrin 혹은 allophycocyanin 같은 비교적 bright한 형광물질을 사용하는 것이 가장 좋으며 세포질 CD3 발현은 검체 내 존재하는 정상 residual T 림프구 정도로 혹은 그에 가까운 정도로 bright해야 함.
  • 세포질 CD3의 발현을 면역조직화학염색을 시행하여 증명할 수도 있지만, 다클론 항CD3항체를 사용하는 경우 T-cell receptor complex의 zeta(ζ) chain (natural killer cell의 세포질에도 존재)에도 반응하여 T세포에 특이하지 않을 수 있음.
    3) B림프구계(B lineage)
  • WHO 2008 분류에는 B-cell differentiation에 대한 단일 특이 marker가 없음.
  • 두 개 이상의 모세포군이 존재하는 경우 한 개의 모세포군이 B-ALL의 기준에 맞는 경우 B림프구계를 지정할 수 있음.
  • 한 개의 모세포군이 존재하는 경우 B림프구계의 지정은 CD19 강양성이면서 CD79a, cytoplasmic CD22 혹은 CD10 중 하나 이상이 강양성이어야 함. CD19 약양성인 경우 CD79a, cytoplasmic CD22 혹은 CD10 중 두 개 이상이 강양성이어야 함.
  • 드물게 CD19 발현 없이도 B림프구계로 지정할 수도 있지만 CD79a와 CD10은 특이도가 떨어지므로 주의해야 함.
  • 골수구계, T 및 B 계열에 대한 정의는 한 개의 모세포군이 존재하는 증례들에 대부분 적용됨.
  • 두 개 이상의 모세포군이 존재하는 증례에서는 한 개의 모세포군은 AML의 기준에 맞아야 함. AML 진단기준 중 하나가 말초혈액 또는 골수의 myeloblast가 20% 이상 존재하는 것이지만, MPAL에서는 non-myeloblast를 포함하여 leukemic blast가 총 20% 이상이면 myeloblast가 20% 미만이어도 됨.
  • AML에서 혈구소아세포(hematogone)가 증가한 경우나 ALL에서 골수 전구세포(myeloid precursor)가 증가한 경우를 MPAL로 진단하지 않도록 주의해야 함.

    • 혈구소아세포(Hematogone): low side scatter, 비정상 항원 표현이 없고 성숙단계별 특징적인 면역표현형을 보이며 골수 전체에 흩어져 있는 경향
    B-ALL의 모세포: higher side scatter, 비정상 항원 표현(phenotypic abnormalities)을 가지는 경향, 골수에서 작은 집단(cluster)을 형성
3. MPAL의 분류
WHO 2008 분류는 면역표현형보다 유전자변화를 우선시하여 분류하였고, 다음에 기술된 두 가지 유전자변화가 없는 경우 면역표현형에 따라 분류함.
    1) t(9;22)동반 계열모호 급성백혈병(MPAL with t(9;22)(q34;q11.2); BCR-ABL1 )
  • CML의 병력이 있으면 MPAL로 진단하지 않음.
  • 통상 세포유전학적 검사를 통해 t(9;22)을 검출하거나, 형광제자리부합법(FISH) 혹은 중합효소연쇄반응(PCR)을 사용하여 BCR-ABL1 전좌를 검출
    2) MLL재배열 계열모호 급성백혈병(MPAL with t(v;11q23); MLL rearranged)
  • MLL 전좌를 동반한 ALL 증례들에서 골수구계 항원을 발현하는 경우가 많지만 MPAL의 진단기준에 맞아야 MPAL로 진단함.
  • MLL 재배열은 통상 세포유전학적 검사, FISH (MLL breakapart probe 사용), 혹은 PCR로 검출
  • 핵형분석에서 11q23의 결손이 있는 증례는 이 범주로 분류해서는 안됨.
    3) 미범주 B/골수성 계열모호 급성백혈병(MPAL, B/myeloid, NOS)
    4) 미범주 T/골수성 계열모호 급성백혈병(MPAL, T/myeloid, NOS)
    5) 미범주 희귀형 계열모호 급성백혈병(MPAL, NOS - rare types)
  • B 및 T 계열 증례는 매우 드묾: CD79a 및 CD10은 T-ALL에서 비교적 흔하게 발현되기 때문에 T-ALL에서 CD79a 및 CD10만 발현되면 B림프구계로 지정하지 않아야 함.
  • Trilineage (B 림프구계, T 림프구계, 및 골수구계) 증례는 매우 드묾.
 
 
III. 참고문헌
  1. Mirro J, Zipf TF, Pui CH, Kitchingman G, Williams D, Melvin S et al. Acute mixed lineage leukemia: clinicopathologic correlation and prognostic significance. Blood 1985;66:1115-23. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3931724)
  2. Catovsky D, Matutes E, Buccheri V, Shetty V, Hanslip J, Yoshida N et al. A classification of acute leukemia for the 1990s. Ann Hematol 1991;62:16-21. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2031964)
  3. Bene MC, Castoldi G, Knapp W, Ludwig WD, Matutes E, Orfao A et al. Proposals for the immunological classification of acute leukemias. European Group for the Immunological Characterization of Leukemias (EGIL). Leukemia 1995;9:1783-6. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7564526)
  4. Bene MC, Bernier M, Casasnovas RO, Castoldi G, Knapp W, Lanza F et al. The reliability and specificity of c-kit for the diagnosis of acute myeloid leukemias and undifferentiated leukemias. Blood 1998;92:596-9. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9657760)
  5. Jaffe E, Harris N, Stein HVJ, Vardiman JW (eds). Pathology and Genetics of Tumors of Hematopoietic and Lymphoid Tissues, 2nd printing, World Health Organization Classification of Tumours. IARC Press: Lyon, France, 2001.
  6. Weinberg OK and Arber DA. Mixed-phenotype acute leukemia: historical overview and a new definition. Leukemia 2010;24(11):1844-51. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844566)
  7. Borowitz MJ, Bene MC, et al. Acute leukaemias of ambiguous lineage. In: Swerdlow SH, Campo E, et al. eds. WHO classification of tumours of haematopoietic and lymphoid tissues. 4th ed. Lyon: IARC, 2008:150-5.
차충환(울산의대)/박서진(연세의대)
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