范小菊,刘志强,柯江维,谢淑佩,梁昌达,段荣
(江西省儿童医院,1、血液科;2、检验科,江西南昌330006)
CD133在小儿急性白血病中的表达及临床意义
范小菊1,刘志强2,柯江维2,谢淑佩1,梁昌达1,段荣2
(江西省儿童医院,1、血液科;2、检验科,江西南昌330006)
目的探讨CD133在急性白血病(AL)患儿中的表达及其意义。方法采用流式细胞术测定100例AL患儿白血病细胞膜上CD133的表达。结果⑴AL组患儿CD133的表达率为38.0%,表达水平显著高于对照组。⑵急性髓细胞白血病(AML)和急性淋巴细胞白血病(ALL)的CD133的表达率分别为40.0%和37.5%,差异无统计学意义,T-ALL和B-ALL的CD133阳性表达率分别为33.3%和38.0%,差异无统计学意义,AML各亚型间CD133阳性表达水平差异无统计学意义。⑶CD133表达阳性组的完全缓解(CR)率低于CD133表达阴性组,差异有统计学意义。⑷对18例初治时CD133高表达经化疗后CR的AL患儿进行随访,2例CD133阳性AML经后续化疗后有1例转阴,1例持续表达,但2例分别在化疗15个月、12个月复发,且转阴患儿骨髓复发时CD133再次表达;16例CD133阳性ALL经后续化疗后均转阴,此后有5例分别在21个月、19个月、18个月、16个月、13个月骨髓复发,且复发时CD133再次表达。结论AL患儿骨髓细胞CD133表达高于正常对照;检测CD133表达可能有助于AL各亚型的鉴别及疗效判断;CD133高表达可能是AL的一个不良预后因素,以CD133为监测微小残留病灶(MRD)的标记物对防治复发有一定的意义。
CD133;急性白血病;预后
CD133是人类造血干或祖细胞膜(HSPC)上新发现的一种抗原。1997年,Yin AH等[1]首次报道了此抗原并成功制备识别该抗原的单克隆IgG抗体,2000年6月第七届人类白细胞分化抗原工作组大会正式将此抗原命名为CD133[2]。CD133抗原是一分子量为120KD的5跨膜糖蛋白,因而它不同于已知的两个细胞表面多跨膜(TM)受体主要家族4-TM和7-TM。CD133不仅分子量不同于其它多个TM蛋白,而且胞外环比4-TM、7-TM大1倍,两者序列尤其TM域不具同源性,表明CD133是一新TM受体超家族成员[3]。
CD133不但在正常HSPC膜上表达,也在白血病细胞膜上表达。文献报道CD133表达与部分造血系统肿瘤尤其是成人AL密切相关,且与白血病FAB分型有关,但其意义尚不清楚[1-3]。我们通过对100例AL患儿骨髓白血病细胞CD133抗原表达水平的检测,以探讨它与儿童AL临床特征的相关性及其在预后判断中的意义。
1.1 研究对象100例AL患者均为2012年~2014年在江西省儿童医院血液科住院患儿,男65例,女35例,年龄6个月~14岁,中位年龄3.2岁。其中AML初治组20例(M1 1例、M2 7例、M3 3例、M4 5例、M5 4例);ALL初治组80例(T-All 9例、B-ALL 71例)。缓解时间均在半年以内,诊断、疗效判定的判断标准符合《血液病诊断及疗效标准》[4];对照组15例为同期住院,诊断免疫性血小板减少症患儿,其中男9例,女6例,年龄1~14岁,中位年龄2.7岁。骨髓抽取前均征得患儿家属同意。
100例初治AL患者采用常用一线化疗方案,其中M3采用维甲酸20~30mg/m2,分2次/d诱导分化治疗。所有患儿均能坚持2个以上疗程常规化学治疗,达完全缓解或部分缓解者为有效,不缓解者为无效[4]。
1.2 实验试剂实验中所使用的CD133、CD45、CD34及系列相关单克隆抗体及同型Ig对照均购自美国BD公司。
1.3 标本制备抽取急性白血病患者化疗前及化疗中骨髓液3ml,肝素抗凝,同样抽取对照组患儿骨髓液3m1,肝素抗凝,用淋巴细胞分离液Ficoll-Hypaque分离出骨髓单个核细胞(BMMNC),用磷酸盐缓冲液(PBS)调整浓度为5×106/ml。
1.4 免疫荧光法测定CD133抗原的表达应用免疫荧光法标记骨髓单个核细胞(BMMNC),用流式细胞仪测定骨髓单个核细胞膜上CD133的表达率。根据国际急性白血病的免疫分型标准,将AL患者骨髓单个核细胞膜CD133阳性率≥20%定义为阳性表达,而骨髓单核细胞膜CDl33阳性率<20%定义为CD133阴性表达[3]。
1.5 形态学检查及细胞化学染色骨髓涂片采用常规瑞氏染色,显微镜下计数200个有核细胞,原始及幼稚细胞≥20%定为白血病,并加做过氧化物酶、糖原及非特异性酯酶染色。
1.6 统计学方法率的比较采用χ2检验及Fisher精确概率检验。
2.1 CDl33表达水平100例AL患儿有38例表达CDl33,阳性表达率为38.0%,15例对照组无一表达CDl33,阳性表达率为0,经Fisher精确概率法检验,AL患儿CDl33阳性表达率显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01),见表1。
表1 病例组与对照组CD133表达水平
2.2 CDl33表达与AL临床特征的相关性分析见表2。
表2 AL患儿CD133的表达与FAB分型的关系
2.2.1 CDl33与AL FAB分型的相关性100例AL患者CDl33的表达率为38.0%,AML和ALL两组CD133的表达率分别为40.0%和37.5%,经Fisher精确概率法检验,P值为1.000,差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2.2 CDl33与AML各亚型间的相关性在不同亚型的AML中CDl33阳性检出率分别为0、42.9%、0、60.0%、50.0%,经Fisher精确概率法检验,P值为0.121,差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2.3 CDl33与ALL亚型间的相关性B-ALL和T-ALL及其亚型间CDl33的阳性率分别为38.0%和33.3%,经Fisher精确概率法检验,P值为1.000,差异无统计学意义(P>0.05)。
2.3 CDl33与临床疗效的关系
2.3.1 AML患儿CD133的表达与临床疗效的关系20例AML患儿经诱导化疗后,8例CD133阳性患儿有2例获得CR,CR率25.0%;12例CD133阴性患儿有10例获得CR,CR率83.3%。经Fisher精确概率法检验,两组间比较差异有统计学意义(P<0.05),见表3。
2.3.2 ALL患儿CD133的表达与临床疗效的关系80例ALL患儿经诱导化疗后,30例CD133阳性患儿有16例获得CR,CR率53.3%;50例CD133阴性患儿有47例获得CR,CR率94.0%。经卡方检验,两组间比较差异有统计学意义(P<0.01),见表4。
表3 AML患儿CD133的表达与临床疗效的关系
表4 ALL患儿CD133的表达与临床疗效的关系
2.4 随访对18例初治时CD133阳性表达经化疗后CR的AL患儿进行随访,2例CD133阳性AML经后续化疗后有1例转阴,1例持续表达,但2例分别在化疗15个月、12个月复发,且转阴患儿骨髓复发时CD133再次表达;16例CD133阳性ALL经后续化疗后均转阴,此后有5例分别在21个月、19个月、18个月、16个月、13个月骨髓复发,且复发时CD133再次表达。
目前常用的MRD检测方法有RQ-PCR[5,6]和流式细胞术,在临床上流式细胞术更为实用。儿童AML由于缺乏统一的监测标志物,MRD的监测存在很大困难,这是儿童AML复发率高的原因之一。因此有必要寻找一些广谱的白血病标志物用于儿童白血病MRD的检测。
CD133是重要的HSPC的表面标志,近年来,发现其在恶性血液病中高度表达而受到重视,且研究者不断发现血液肿瘤的发生、发展与CD133关系密切,但目前在AL中CD133的表达水平、作用机制以及对疾病的进展、治疗反应的影响等生物学意义,研究尚无定论。本研究示AML和ALL阳性率分别为40.0%和37.5%,两组阳性率比较无差异(P>0.05),但明显高于对照组(P<0.01),说明在AL患儿骨髓细胞中CD133明显增高,但表达无明显细胞系别的差异,与文献报道一致[7,8]。
本研究还发现在不同亚型的AML中,以M2、M4、M5亚型的CD133阳性检出率较高,而在M1、M3亚型中则未检出,但经比较无显著性差异,与部分文献报道的CD133水平与AML亚型存在一定的相关性[3,9-11,16]不一致,但与部分文献[8,12]报道的CD133表达与FAB亚型无明显的特定关系一致,结合本实验,究其原因,可能与本研究标本量少有关,以后还会加大样本量来研究。
在初治AL患儿CD133表达水平与疗效中,CDl33阳性表达组的完全缓解率低于阴性表达组(P<0.05),提示初发时CDl33阳性表达者对常规化疗反应差、CR率低,可考虑开始就给予较强方案或骨髓移植治疗;而初发时CDl33阴性表达者化疗反应好、易缓解,给予常规方案就可,以减轻化疗带来的不良并发症。因此推测CD133的表达对AL的治疗、疗效及预后判断有一定的指导作用,与文献报道一致[13-15,17]。
本研究还对18例初治时CDl33阳性表达经化疗后CR的AL患儿进行了随访,2例CD133阳性AML经后续化疗后有1例转阴,1例持续高水平表达,但2例分别在15个月、12个月骨髓复发,且转阴患儿骨髓复发时CD133再次表达;16例CD133阳性ALL经后续化疗后均转阴,此后有5例分别在21个月、19个月、18个月、16个月、13个月骨髓复发,且复发时CD133再次表达。提示CD133能反映白血病细胞的负荷及疾病的进展,但由于我们的病例数少,观察时间较短,因此若要获得更详实确切的结论,还须扩大样本数量、加强随访监测和进一步观察分析。
作为一种新的膜糖蛋白,CD133的发现为研究造血干细胞的生理特征及选择更为原始的造血干细胞提供了一个新的热点。尽管目前CD133在急性白血病治疗中的价值尚无定论,相信随着研究的不断深入,它在白血病的预后、基因治疗、免疫治疗及HSPC移植方面会显示出更重要的价值。
[1]Yin AH,Miraglia S,Zanjani ED,et al.AC133,a novel marker for human hematopoietic Stem and progenitorcells[J].Blood,1977,90:5002-5012.
[2]Wuehter C,Ratel R,Spahn G,et al.Impact of CDl33(ACl33)and CD90 expression analysis for acute Leukemia immunophenotyping[J].Haematologica,2001,86:154-161.
[3]Miralia S,Godfrey W,Yin AH,et al.A novel five-transmenbrane hematopoieticstemcellantigen:isolation,characterization,and molecular cloning[J].Blood,1997,90:5013-5021.
[4]张之南.血液病诊断标准及疗效标准[M].第2版.北京:科学出版社,1998:168-218.
[5]刘志强,柯江维,乐萍,等.儿童急性淋巴细胞白血病微小残留病的RQ-PCR监测分析[J].实验与检验医学,2015,33(5):542-545.
[6]黄淑英,鲁勇,刘静.急性髓系白血病患者循环microRNA-335的检测及其临床意义[J].实验与检验医学,2015,33(4):147-160.[7]Tolba FM,Foda ME,Kamal HM,et al.Expression of CD133 in acute leukemia[J].Med Oncol,2013,30(2):527-529.
[8]王伟,汪洪毅,赵会霞,等.CD133抗原在白血病及MDS骨髓细胞中的表达中[J].中国实验血液学杂志,2007,15(3):470-473.
[9]Buhring HJ,Seiffert M,Marxer A,et al.Differential regulation of myeloid leuke-mias by the bone marrow microenvironment[J]. Blood,1999,94:832-836.
[10]Lee ST,Jang JH,Min YH,et al.AC133 antigen as a prognostic factor in actue leukemia[J].Leuk Res,2001,25:757-767.
[11]杨艳丽,夏瑞祥,李骏,等.Survivin和CD133在急性白血病的表达及意义[J].实用医学杂志,2007,23(7):966-969.
[12]Snell V,Jackson E,Buck D,et al.ExPression of the CD133 antigen in leukemic and normal progenitors[J].Blood,1998,92(suppl 1):119-122.
[13]Horn PA,Tesch H,Staib P,et al.Expression of ACl33,a novel hematopoietic precursor antigen,on acute myeloid leukemia cells[J].Blood,2001,93:1435-1437.
[14]Shmelkov SV,Jun L,St Clair R,et al.Alternative promoters regulate transcription of the gene that encodes stem cell surface protein CD133[J].Blood,2004,103:2055-2061.
[15]周余,孟恒星,于珍,等.CD133在急性白血病的表达及意义[J].中华血液学杂志,2004,25(7):401-404.
[16]杨艳丽,夏瑞祥,李骏,等.Survivin和CD133在急性白血病的表达及意义[J].实用医学杂志,2007,23(7):966-969.
[17]赵文理,聂述山,许云云,等.CDl33两种亚型分子在儿童急性白血病中的表达及其临床意义[J].中国实验血液学杂志,2011增刊:93-94.
The expression of CDl33 in children with acute leukemia and its clinical significance
FAN Xiaoju1,LIU Zhiqiang2,KE Jiang-wei2,et al.
1.Department of Heamatology;2.Clinical Laboratory,Jiangxi Children's Hospital,Nanchang 330006,China.
Objective To evaluate the expression of CDl33 and its clinical significance in acute Leukemia(AL)patients. Methods The expression of CDl33 in Leukemic blasts from 100AL patients were detected by flow-cytometry.Results⑴The positive rates of CDl33 in AL group were 38.0%,which was significantly higher than that in control group.⑵The positive rates of CDl33 in AML and ALL patients were 40.0%and 37.5%,respectively,and there was no significant difference;The positive rates of CDl33 in T-ALL and B-ALL patients were no significant difference(33.3%,38.0%,respectively).The expression of CD133 in AML subtypes was no significant difference.⑶The expression of CD133 positive group of complete remission(CR)rate is lower than the expression of CD133 negative groups,the difference was statistically significant.⑷18 AL cases who were high expression of CD133 and were CR after chemotherapy were followed up,2 AML cases relapse and express high level of CD133 after chemotherapy,including CD133 negative and CD133 persistent expression case,the relapse time were 15 and 12 months after chemotherapy,respectively.16 ALL cases were negative of CD133 after chemotherapy,5 relapse cases express high level of CD133 again,the relapses time were 21,19,18,16 and 13 months after chemotherapy,respectively.Conclusions AL had significantly higher CDl33 expression compared to normal control.The detection of CDl33 expression might help to identify AL type and predict therapeutic outcomes;The high expression of CDl33 may be an adverse prognostic factor in AL,CD133 may be a useful marker for MRD in AL.
CD133;Acute leukemia;Prognosis
R733.71
A
1674-1129(2016)05-0550-03
10.3969/j.issn.1674-1129.2016.05.004
2016-05-09;
2016-08-24)
江西省卫计委立项课题(20123144)
范小菊,女,1979年2月生,硕士,副主任医师,主要从事儿童急性白血病的治疗与研究