白血病干细胞表面分子标志物及分化抗原高表达与难治性急性白血病

王荣华，陈信义，褚雨霆，侯 丽，王 婧(综述)，许亚梅(审校)

(北京中医药大学东直门医院血液肿瘤科，北京 100700)

白血病干细胞表面分子标志物及分化抗原高表达与难治性急性白血病

王荣华△，陈信义※，褚雨霆，侯 丽，王 婧(综述)，许亚梅(审校)

(北京中医药大学东直门医院血液肿瘤科，北京 100700)

白血病是一类起源于造血干细胞的恶性克隆性疾病，越来越多的研究证明，白血病干细胞(LSC)是白血病复发的根源，其具有与正常造血干细胞类似的无限增殖和自我更新能力，且LSC处于静止期，能逃逸化学药物的治疗作用，从而导致白血病复发和难治。其中，白血病复发及其难治与LSC表面分子标志物及分化抗原表达密切相关。因此，以LSC特异性表面抗原或分子标志物为靶点，寻找和发现治疗白血病的生物靶向药物已成为可能治愈白血病研究的重点。

白血病干细胞;分子标志物;分化抗原;难治性急性白血病

1 LSC表面分化抗原高表达与难治性急性白血病

1.1 LSC表面分化抗原高表达 目前的研究发现，M0、M1、M2、M4、M5的 LSC 细胞表面抗原表型是从HSC恶性转化而来，因而，具有许多HSC的表型标记，如表达 C、CD133、HLA-DR－等。其中，CD34抗原为细胞表面的磷酸化糖蛋白，选择性地高表达于早期造血干/祖细胞，正常骨髓单个核细胞中表达率＜3%，而在部分急性髓性白血病(acute myeloblastic leukemia，AML)中存在高水平表达;HLA-DR抗原是由人类第6号染色体上的HLA-DR区基因编码的α和β糖蛋白链构成。其功能是参与诱导和调节免疫应答。HLA-DR抗原主要分布在B淋巴细胞、干细胞、祖细胞、早期粒细胞等;CD133抗原为5次跨膜糖蛋白，是一种非常保守的蛋白，具有很高的从线虫到人的同源性。CD133-1和 CD133-2是人 CD133的两种亚型，这两种异构体的表达谱不同，功能存在怎样的差异目前尚不清楚。汪家敏等［3］研究发现，CD133-2在急性淋巴细胞白血病(acute lymphocytic leukemia，ALL)、AML均呈无统计学意义的阳性高表达。

1.2 在难治性急性白血病中的意义 LSC表面分化抗原表达与急性白血病复发以及难治具有明显相关性。郑德明等［4］应用异硫氰酸荧光素单克隆CD34荧光抗体，并采用流式细胞术检测了30例AML患者骨髓CD34+表达，结果显示，CR组CD34+表达明显低于未CR组。徐菁等［5］报道，CD34+与WT1基因表达成正相关，阳性表达的AML患者CR及生存期显著低于阴性患者。赵玥等［6］报道，CD34+/CD11b+在AML难治组与非难治组表达率分别为37.8%和13.0%，两组比较，具有统计学意义。当急性早幼粒白血病细胞错译表达HLA-DR时，其诱导缓解率及PMLRAR融合基因转阴率均明显降低。HLA-DR在急性早幼粒白血病细胞中属于系列交叉表达，它可使急性早幼粒细胞白血病的诱导缓解率明显降低［7］。有研究表明，Survivin和CD133在白血病患者的骨髓中表达呈正相关性，表达均阳性的白血病患者CR率明显低于阴性患者［8］。从上述可以看出，LSC表面分化抗原高表达是急性白血病难治的关键。因此，通过动态检测LSC表面分化抗原表达，并结合遗传学与耐药基因等检测方法，对于推断白血病的治疗效果，判定白血病是否难治具有重要临床意义。

2 LSC分子标志物表达与难治性急性白血病

2.1 LSC分子标志物高表达 LSC虽然具有HSC的一些特征，但细胞和分子水平完全不同于HSC，也不同于由它形成克隆的白血病细胞，其细胞表面独特的分子标志物高表达，对于白血病早期诊断、微小残留细胞的检测以及靶向性治疗具有重要意义。其中，CD123(IL-3受体α链)是未分化的LSC特异性表面分子标志物，在LSC中呈现高度表达，而在HSC和增殖能力有限的白血病祖细胞中不表达或很少表达。有研究证明，CD123可通过JAK-STAT、Ras-Raf信号途径调控细胞周期，促进肿瘤细胞增殖［9］，激活PDK-Akt、环腺苷酸-蛋白激酶A信号转导通路抑制肿瘤细胞凋亡［10］。CD47又叫整合素相关蛋白，最初从人胎盘与整合素αvβ3共纯化及从血小板与β3整合素共免疫沉淀而为人们所认识，其功能与整合素相关。CD47在AML患者LSC表面高表达，CD47通过与巨噬细胞表面的信号调节蛋白α结合，产生抑制性信号，降低吞噬细胞的吞噬活性从而降低机体固有免疫系统对 LSC清除作用［11-12］，但有 t(8;21)(q22;q22)预后较好细胞遗传学异常的LSC具有较低的CD47表达。CD117(c-Kit)是一种由c-Kit原癌基因编码，相对分子质量为145×103，并具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白受体，其配体为干细胞因子(stem cell factor，SCF)。SCF是重要的造血生长因子，与其他细胞因子协同可刺激造血干/祖细胞的增殖和分化。SCF-CD117相互作用可能是干细胞生存的关键因素。在AML患者CD117+细胞中的表达明显高于正常人群［13］。CD96亦称 Tactile(T cell activation increased late expression)，属于免疫球蛋白超家族成员，为单次跨膜的膜蛋白。Hosen等［14］应用信号序列捕获聚合酶链反应分析纯化CD34+/CD38－的AML细胞，结果发现60%的AML患者有CD96表达，其表达水平比正常骨髓的HSC高202～570倍，认为CD96可能是AML干细胞的一个独特的表型标志。CD7为一相对分子质量为4×104的单链糖蛋白，是T细胞发育过程中的一个特征性标志。其除在具有多向分化潜能的HSC中有表达外，也是AML重要分子标志物［15］。CD7主要表达于M1和M2类型的白血病，其细胞可能起源于较早期造血干/祖细胞水平，对化疗药物不敏感，且化疗后CR很低［16］。CD56是一种相对分子质量为2×105～2×108的细胞表面糖蛋白，主要表达在自然杀伤细胞和部分T细胞表面。CD56与较多的髓外浸润、CD34表达、p170表达及较短的生存期有关，认为CD56+的AML是一种特殊类型的白血病，预后较差［17］。C型外源凝集素样分子1(C-type lectin-like molecule-1，CLL-1)是一种跨膜糖蛋白，其表达只限于血液系统，特别是表达于外周血和骨髓的髓系细胞。Van等［18］应用流式细胞仪器分析89例AML患者的CD34+/CD38－细胞群，其中86.5%的细胞表达CLL-1，而在HSC却不表达。

2.2 在难治性急性白血病中的意义 有95%以上的LSC停留在G0期，当大剂量化学药物对增殖期敏感和(或)耐药的白血病细胞被杀灭时，临床处于CR状态时，LSC可利用快速自我更新、无限增殖的能力，重新活跃而进入细胞分裂周期，造成AL复发和(或)难治。王跃飞等［19］对97例急性B淋巴细胞白血病患者进行多参数流式细胞术检测和MRD分析发现，CD123在复发急性B淋巴细胞白血病患者中表达升高，并认为其是白血病复发与预后的重要标志。Wakita 等［20］研究发现，CD117+表达与AML复发或难治正相关，且CD117+的AML患者多伴有t(8;21)，检测CD117可作为t(8;21)重要预测指标。有研究显示，CD117+t(8;21)的AML患者预后比CD117－t(8;21)的AML患者差［21］。干灵红等［22］应用流式细胞术分析了145例非M3型AML患者免疫表型，并探讨CD56在非M3型AML患者中的表达及在MRD检测中的意义。结果发现，CD56+组MRD阳性率、复发率均明显高于CD56－组。Chao 等［23］研究表明，CD47在混合性及高危ALL患者中呈阳性高表达，其预后差。吴颖等［24］采用流式细胞术检测91例初治AL患者骨髓单个核细胞表面分子CD96发现，在不同类型的AL中均有不同程度的表达，但经治疗达到CR后，CD96+低于CD96－组，认为CD96阳性表达可能与AL原发耐药或复发难治相关。许娜等［25］研究发现，CD56+与CD11b高表达的AML-M5患者易出现异常核型，以累及11q23/MLL基因异常多见，易合并髓外浸润，且多为难治性患者。曹晖等［26］发现，CD7和CD56在AML患者的异常表达发生在AML细胞分化的早期阶段，治疗后CD34+CD38－Lin－干细胞中 CD7+和CD56+细胞比例高的患者易出现MRD，表明疾病进展和预后不良。通过动态监测CD7、CD56和CD11b表达，对发现AML早期复发有重要意义。Van等［27］发现，CLL-1存在于AML CD34+/CD38－细胞群中，而不表达于HSCs。其中，73%的AML患者CD34+/CD38－细胞群表达CLL-1，且阳性率 ＞50%。以上研究表明，CD123、CD117、CD56的阳性表达是AL复发和难治的重要标志，CD96可能与AL原发耐药或复发进展有关。AML伴CD56表达或多个抗原交叉表达时预后较差。AL分子标志物的交叉表达往往预后更差，且多为难治。

3 结语

总之，LSC表面分子标志物、分化抗原的发现与认识，能为白血病发病的分子生物学机制研究、疾病监控、治疗策略以及预后判断提供依据。特别是研究白血病复发、难治与LSC表面分子标志物与分化抗原的关系，探索LSC与HSC之间的生物学差异，利用LSC表面分子标志物与分化抗原特征，寻找靶向性消除LSC的药物，并最大程度地减少对HSC的影响可能是彻底治愈白血病的有效途径和最佳治疗策略。

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High Expression of Surface Molecular Markers and Differentiation Antigens of Leukaemia Stem Cells in Refractory Acute Leukemia

WANG Rong-hua，CHEN Xin-yi，CHU Yu-ting，Hou Li，WANG Jing，XU Yamei.(Oncology and Hematology Department of Dongzhimeng Hospital，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing100700，China)

Leukemia is one of the malignant cloning diseases derived from hematopoietic stem cell.There are more and more researches showing that leukaemia stem cell(LSC)is the origin of the recurrence of leukemia，which has the similarity with the normal haemopoietic stem cell in infinite proliferation and self-renewing.And LSC can get away with the effect of drugs in its resting stage and lead to the recurrent and refractory leukemia.The relapse and refractory of leukemia are closely related to the high expression of differentiation antigens and the surface molecular markers of LSC.Consequently，the biological target drug，which targets specific surface antigens or molecular markers of LSC，has become the new emphasis in the research of leukemia.

Leukemia stem cell;Molecular markers;Differentiation antigens;Refractory acute leukemia自 Lapidot等［1］首次报道了具有C/C表型的人急性髓性白血病干细胞(leukemia stem cell，LSC)以来，越来越多的研究显示，LSC在维持白血病的存在、抵御细胞毒药物杀伤、白血病复发以及白血病细胞的多药等方面起着重要作用［2］。LSC 既保持了正常造血干细胞(hematopoietic stem cell，HSC)的生物学特征，但又不同于增生能力有限的原始白血病细胞。LSC有95%以上处于G0期静止状态，对化疗药物极不敏感，容易对多种化疗药物交叉耐药。当大剂量化学药物使绝大多数敏感和(或)耐药的白血病细胞被杀灭，临床处于完全缓解(complete remission，CR)状态时，体内仍残留109以下，以LSC为主的微小残留病灶(minimal residual disease，MRD)，会重新活跃而进入细胞分裂周期，并很快自我更新，无限增殖，造成急性白血病的复发。分子生物学研究表明，LSC除具有许多HSC的表型标记，如C、C、HLA-DR－、C、CD133等外，还具有其自身特异性的细胞表型，如C、CD47、CD56、CD90(Thy-1)、CD117(c-kit)、CD96等高表达。其中，有些特异性表面分子标志物或分化抗原高表达与急性白血病复发存在着明显的相关性。

R733.71

A

1006-2084(2012)13-1973-04

教育部高等学校博士点专项基金(20100013110008);北京中医药大学自主创新课题(2010YYBZZ-XS071)

2011-12-28

2012-02-09 编辑：纪燕飞