張丹陽,田登梅,劉麗輝,施兵,馮超,何圣科,張永清1,(1河北北方學院,河北張家口075000;解放軍第309醫(yī)院)
慢性髓性白血病患者骨髓單個核細胞SDF-1水平與病情及臨床參數的關系
張丹陽1,2,田登梅2,劉麗輝2,施兵2,馮超2,何圣科2,張永清1,2
(1河北北方學院,河北張家口075000;2解放軍第309醫(yī)院)
目的 觀察骨髓基質細胞衍生因子1(SDF-1)在慢性髓性白血病(CML)不同病程中的表達,并探討其與臨床參數的關系。方法 選擇CML患者30例及健康對照者12例,CML患者30例中,初治慢性期10例、慢性期獲得主要分子學反應(MMR)10例(患者接受一代或二代TKI治療)、急變期10例(接受TKI治療疾病仍發(fā)生進展)。抽取骨髓,提取骨髓單個核細胞,采用實時定量PCR技術檢測SDF-1 mRNA,比較CML與健康對照之間及不同病程CML患者之間SDF-1的表達差異,分析SDF-1 mRNA表達水平與CML患者臨床參數間的關系。選取上述患者中CML初治慢性期患者6例、急變期4例的骨髓活檢標本作為慢性期組及急變期組,并應用5例份無明顯病變的骨髓活檢標本作為對照組,應用免疫組化技術檢測骨髓組織SDF-1蛋白的表達。結果 與健康對照比較,CML初治慢性期患者、急變期患者骨髓單個核細胞SDF-1 mRNA表達水平降低(P均<0.05),CML慢性期治療后獲得MMR者SDF-1 mRNA水平與健康對照比較,P>0.05;CML急變期患者SDF-1 mRNA表達水平較CML初治慢性期患者高(P<0.05)。急變期組骨髓組織中SDF-1表達陽性率高于慢性期組(P<0.05),慢性期組與對照組比較P>0.05。SDF-1 mRNA低表達(<4.36×10-3)患者外周血白細胞計數高于SDF-1 mRNA高表達(≥4.36×10-3)者(P<0.05),而SDF-1 mRNA的表達與患者年齡、性別、血紅蛋白、血小板計數、CD34+細胞比例、BCR-ABL1/ABL1、染色體核型均無相關性(P均﹥0.05)。結論 CML患者骨髓微環(huán)境中SDF-1表達降低,其水平降低與病情加重及白細胞升高有關。
慢性髓性白血病;骨髓基質細胞衍生因子1;急變期
慢性髓性白血病(CML)是髓系造血干細胞惡性克隆性疾病,以髓細胞大量增殖為主要特征。其主要發(fā)病機制是Ph染色體t(9;22)(q34;q11)易位導致BCR-ABL融合基因的產生。臨床上,CML可分為慢性期、加速期、急變期,酪氨酸抑制劑(TKI)是目前治療CML的首選用藥,對慢性期患者治療效果良好,但仍有約15%患者在治療過程中出現耐藥,發(fā)生進展,預后極差[1]。骨髓微環(huán)境中基質細胞衍生因子(SDF-1)與其受體構成的信號轉導通路與白血病干細胞的增殖、分化和耐藥密切相關[2]。大量研究顯示,SDF-1與TKI耐藥密切相關,但SDF-1在CML患者中的表達及其與白血病耐藥、進展的關系報道較少。本研究應用實時定量PCR和免疫組化法檢測了CML患者骨髓微環(huán)境中SDF-1表達,并探討SDF-1在CML不同病程中表達的臨床意義。
1.1 臨床資料 選擇解放軍第309醫(yī)院2014年3月~2016年9月診治的CML患者30例,均符合《中國慢性髓性白血病診斷與治療指南》[3]中的診斷標準。男19例、女11例,年齡16~67歲。初治慢性期10例、慢性期獲得主要分子學反應(MMR)10例(患者接受一代或二代TKI治療)、急變期10例(接受TKI治療疾病仍發(fā)生進展)。健康對照者12例,男6例、女6例,年齡32~59歲。選取上述患者中CML初治慢性期患者6例、急變期4例的骨髓活檢標本作為慢性期組及急變期組,并應用5例份無明顯病變的骨髓活檢標本作為對照組。
1.2 骨髓單個核細胞SDF-1 mRNA表達水平檢測 采用實時熒光定量PCR法。無菌條件下采集CML患者骨髓標本,加入淋巴細胞分離液,提取單個核細胞。以TRIzol(Invitrogen 公司)提取細胞總RNA。紫外分光光度計于OD260 nm和OD280 nm檢測RNA濃度及純度。按日本TAKARA公司PrimeScriptTMRTMaster Mix逆轉錄試劑盒進行逆轉錄反應。引物序列:SDF-1上游:5′-ACAGATGCCCATGCCGATTCT-3′,下游:5′-CCTGAATCCACTTTAGCTTCGGGT-3′;GAPDH上游:5′-CTTTTGCGTCGCCAGCCGAG-3′,下游5′-CCAGGCGCCCAATACGACCA-3′。引物由上海生物工程公司合成。擴增完畢后,以GAPDH為內參照基因,與對照組相比。結果采用2-ΔΔCt法計算。
1.3 骨髓活檢組織中SDF-1蛋白表達的檢測 將骨髓活檢標本切3 μm厚切片,采用免疫組化SP法檢測,具體操作步驟參照試劑盒說明書,PBS代替一抗作陰性對照。結果判定標準:以細胞膜和細胞質呈黃色或棕黃色為SDF-1表達陽性。陽性細胞百分數<1%為0分,1%~29%為1分,30%~59%為2分,≥60%為3分;細胞質染色無色為0分,黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。兩項計分相加,0~1分為陰性,≥2分為陽性。
1.4 臨床參數的收集及檢測方法 收集采髓當日患者的年齡,性別,病程,治療方案,白細胞、血紅蛋白、紅細胞計數。流式細胞術檢測骨髓中CD34+細胞百分比,PCR檢測BCR-ABL融合基因表達、BCR-ABL1/ABL1表達以及患者染色體核型。
1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件。SDF-1 mRNA表達數值以中位數表示,比較采用Mann-WhitneyU秩和檢驗。組間SDF-1蛋白陽性率比較及SDF-1 mRNA表達與臨床參數的關系采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 CML患者骨髓單個核細胞SDF-1 mRNA表達水平 CML初治慢性期患者、慢性期MMR患者、急變期患者及健康對照者SDF-1 mRNA表達水平分別為0.162(0.048~22.561)、8.413(4.245~16.402)、1.954(0.104~18.711)×10-3、31.129(3.773~817.902) ×10-3。與健康對照相比,CML急變期、CML初治慢性期患者SDF-1 mRNA表達降低(P均<0.05);慢性期MMR患者與健康對照比較,P>0.05;CML急變期患者SDF-1 mRNA的表達高于CML初治慢性期患者(P<0.05)。
2.2 CML患者骨髓活檢組織中SDF-1蛋白的表達 SDF-1陽性細胞主要分布在骨髓網狀組織。慢性期組、急變期組及對照組SDF-1蛋白表達陽性分別為1、4、6例,表達陽性率分別為16.7%、100%、100%,與慢性期組比較,其余兩組均升高(P均<0.05)。其余兩組間比較,P﹥0.05。
2.3 骨髓單個核細胞中SDF-1 mRNA水平與CML患者臨床參數之間的關系 依據患者SDF-1 mRNA中位數水平4.36×10-3,將CML患者分為高表達者(≥4.36×10-3)和低表達者(<4.36×10-3)。SDF-1 mRNA低表達者外周血白細胞計數明顯升高(P<0.01)。SDF-1 mRNA表達水平與年齡、性別、血紅蛋白、血小板計數、BCR-ABL1/ABL1、染色體異常均無相關性(P均>0.05),詳見表1。
表1 CML患者骨髓單個核細胞中SDF-1 mRNA水平與臨床參數的關系
SDF-1屬CXC類趨化因子,又名為CXCL12,其受體為CXCR4和CXCR7。骨髓微環(huán)境中骨髓基質細胞分泌SDF-1結合相應受體后參與造血細胞的生成,白細胞遷移和歸巢。近年研究發(fā)現,SDF-1/CXCR4軸與白血病的發(fā)生和耐藥相關。SDF-1可激活STAT5通路的活化,提高白血病細胞的分化、生存能力,導致急性B淋巴細胞白血病的發(fā)生[4]。SDF-1/CXCR4信號軸在急性髓白血病細胞與骨髓基質細胞的黏附中發(fā)揮重要作用,使其免受化療藥物的細胞毒性作用[5]。SDF-1與CML相關研究多在細胞系和動物模型,發(fā)現SDF-1/CXCR4軸在TKI的耐藥中起到重要作用[6]。
本研究結果顯示,CML初治慢性期患者骨髓單個核細胞SDF-1 mRNA水平和骨髓活檢SDF-1表達陽性率較健康對照明顯下降。SDF-1 mRNA低水平表達患者外周血白細胞計數明顯升高。白血病細胞破壞了正常骨髓微環(huán)境,導致細胞因子網絡紊亂,SDF-1表達下降[7]。趨化因子SDF-1維持正常造血干細胞的定位、分化,骨髓龕中SDF-1表達水平降低直接參與造血干細胞遷移至骨髓龕外,導致外周血未成熟白細胞大量增殖。經過TKI治療后獲得MMR患者,SDF-1 mRNA表達恢復正常,這可能是CML緩解后瘤負荷降低,SDF-1水平得到恢復。
CML急變期患者SDF-1 mRNA水平和骨髓活檢SDF-1表達陽性率均較CML初治慢性期患者升高。這與我們預期的隨著疾病發(fā)生進展、瘤負荷增加,SDF-1表達進行性降低結果不符??赡艽嬖诘脑蚴潜敬?0例急變期患者均為口服伊馬替尼治療過程中CML進展至急變期。本研究顯示患者應用TKI治療緩解后骨髓單個核細胞SDF-1表達升高。Jin等[8]研究顯示,伊馬替尼可提高CML細胞表面的CXCR4表達。SDF-1/CXCR4軸介導部分CML細胞遷移至骨髓基質,從而此類CML細胞駐扎于骨髓微環(huán)境中,避免伊馬替尼的殺傷作用,形成微小殘留病灶[9~11]。此類CML細胞進一步分化擴增,導致疾病進入急變期。因此,我們推測SDF-1升高在CML耐藥進展中起到重要作用。本研究中,急變期組SDF-1蛋白陽性表達率與對照組相同,考慮到本次實驗骨髓活檢標本例數少,且免疫組化為定性研究,急變期患者SDF-1 mRNA定量表達明顯低于健康對照者,并不能說明急變期患者SDF-1升高到正常水平。CML急變期患者SDF-1水平低于健康對照者仍需擴大實驗樣本證實。
綜上所述,CML患者骨髓微環(huán)境中SDF-1分泌減少,治療獲得MMR后SDF-1 mRNA水平恢復。CML初治慢性期患者SDF-1水平降低與CML發(fā)病和外周血白細胞計數升高密切相關。SDF-1在TKI耐藥、CML進展中具有一定作用,但其具體分子機制及表達上調的調控因素可能與其他細胞因子、信號通路的相關作用有關[10],有待進一步研究。
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張永清(E-mail: zhangyongqing0725@163.com)
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B
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2016-11-14)