馬傳香,高昆山,劉樹剛,李 騫,王樹慶
(濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,山東 濰坊261031)
大多數(shù)急性白血病和慢性粒細(xì)胞性白血病外周血中的白細(xì)胞增高,而部分急性白血病外周血白細(xì)胞不增高,甚至減少。髓血屏障(marrow blood barrier,MBB)作為骨髓中成熟血細(xì)胞、外周血中的造血干細(xì)胞以及其它物質(zhì)出入骨髓所必須經(jīng)過的通路,是白血病細(xì)胞由骨髓入血的屏障,白血病時(shí)其調(diào)節(jié)機(jī)制究竟發(fā)生了那些變化?相關(guān)文章報(bào)道較少。二十年來,大量研究證實(shí),血管新生在惡性腫瘤的生長、浸潤、轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用。血管新生受多種特異性調(diào)控因子的影響,包括血管內(nèi)皮生長因子(vascular endotheliai cell growth factor。VEGF),堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bovine basic fibroblast growth factor,bFGF),腫瘤生長因子等[1]。Thomas等[2]認(rèn)為,粘附分子在正常造血調(diào)節(jié)中起重要作用,造血祖細(xì)胞、細(xì)胞基質(zhì)與內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用決定了造血細(xì)胞是否從骨髓微環(huán)境中釋放。為此,本課題通過檢測 VEGF、bFGF、sICAM-1及CD105在白血病的表達(dá)情況,探討白血病時(shí)血管新生調(diào)控因子對髓血屏障調(diào)節(jié)機(jī)制的影響。
1.1 對象 本院初診未治白血病患者61例,男38例,女23例,中位年齡41(12-85)歲。急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL)14例(T-ALL3例,B-ALL11例),急性髓系白血?。ˋML)35例(M12例,M212例,M36例,M43例,M512例)和慢性粒細(xì)胞白血?。–ML)8例;慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL)4例;其中,外周血白細(xì)胞>100×109/L為高白細(xì)胞白血病組(52例),<100×109/L低白細(xì)胞白血病組(9例,其中T-ALL2例,M21例,M34例 ,M52例,);所有病例符合MICM診斷標(biāo)準(zhǔn)。正常對照組20例,為查體健康者,男16例,女4例,中位年齡32.5歲。
1.2 抗凝骨髓液及骨髓涂片制備 取骨髓液2 ml,一份注入含5%EDTA干粉管抗凝,標(biāo)本在30 min內(nèi)2000r/min,分離10min,吸取上層液,置-80℃凍存。一份滴至多聚賴氨酸處理的玻片上,制備新鮮涂片2張,并及時(shí)用4%多聚甲醛/0.MPBS(pH7.2-7.6),含 1/1000DEPC(抑 制 RNA 酶 對mRNA的分解)的固定液固定30分鐘,蒸餾水充分洗滌,干燥后-20℃保存。
1.3 方法 (1)CD105原位雜交檢測試劑盒購自武漢博士德生物有限公司,用于檢測骨髓涂片標(biāo)本的CD105的mRNA序列,針對人的CD105靶基因的 mRNA 序 列 為 ①5’-TTCT CATGC TGGAA GCCAG CCAGG ACATG GGCCG-3’;② 5’-CATCG ACGCC AACCA CAACA TGCAG ATCTG GACCA-3’;③5’-TCCAG ACAAA GTGTG CCGAC GACGC CATGA CCCGA-3’;嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作,結(jié)果判定陽性細(xì)胞胞漿著色為棕黃色顆粒狀,在光學(xué)顯微鏡下隨機(jī)觀察10個高倍視野,每個視野計(jì)數(shù)100個細(xì)胞。計(jì)算陽性細(xì)胞百分率。(2)VEGF、bFGF、sICAM-1酶聯(lián)免疫吸附測定(enzyme linked-lmmunosorbent assay,ELISA)試劑盒購自武漢博士德生物有限公司,嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行操作。用自動酶標(biāo)分析儀讀取吸光度(A)值,根據(jù)ELISA實(shí)驗(yàn)所得的標(biāo)準(zhǔn)品的A值,相應(yīng)濃度,應(yīng)用Curve Expert 1.3軟件繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,分別求得骨髓液 VEGF,bFGF,sICAM-1濃度。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)處理采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±S)表示,采用t檢驗(yàn),直線相關(guān)分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 CD105在不同類型白血病的表達(dá) CD105在白血病的表達(dá)以急性髓系白血?。ˋML-M5)最高,急性髓系白血?。ˋML)AML-M3表達(dá)最低。AML-M5的陽性表達(dá)率為[(52.32±15.34)%]明顯高于正常對照組 [(2.32±0.87)%](P<0.05);AML-M3的陽性表達(dá)率為 [(3.56±1.21)%]與正常對照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);CLL陽性表達(dá)率與正常對照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);其他白血?。═-ALL、B-ALL、M1、M2、M4、CML)的陽性表達(dá)率均明顯高于正常對照組(P<0.05);CD105在高白細(xì)胞白血病組的表達(dá)明顯高于在低白細(xì)胞白血病組的表達(dá)(P<0.05);結(jié)果見表1;部分白血病陽性結(jié)果如圖1-6示。
圖1-6 分別為T-ALL、B-ALL、AML-M3、AML-M5、CML、CLL
表1 不同白血病分組CD105的表達(dá)
2.2 不同類型白血病骨髓液 VEGF、bFGF、sI-CAM-1含量 骨髓液VEGF、sICAM含量在CML表達(dá)最高,bFGF在 B-ALL表達(dá)最高,VEGF、sICAM而含量在T-ALL明顯高于與正常對照組(P<0.05);bFGF含量在 T-ALL與正常對照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);CLL表達(dá) VEGF、bFGF與正常對照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);CLL表達(dá)sICAM明顯高于正常對照組;其他白血?。˙ALL、M1、M2、M3、M4、M5、CML)VEGF、bFGF、sICAM均明顯高于正常對照組(P<0.05);VEGF、sICAM在高白細(xì)胞白血病組的表達(dá)明顯高于在低白細(xì)胞白血病組的表達(dá)(P<0.05);而bFGF在高白細(xì)胞白血病組與低白細(xì)胞白血病組的表達(dá)無明顯差異(P>0.05)。結(jié)果見表2。
表2 不同白血病骨髓液 VEGF、bFGF、sICAM-1的表達(dá)情況(±S,ng/L)
表2 不同白血病骨髓液 VEGF、bFGF、sICAM-1的表達(dá)情況(±S,ng/L)
注:與正常對照比較:P<0.05,*P>0.05;高、低白細(xì)胞組比較:#P<0.05,##P>0.05。
VEGF bFGF sICAM-1 T細(xì)胞型 3 185.63±38.12* 8.50±5.41 175.51±76.52組別 例數(shù)*20 111.23±73.28 7.33±3.21 159.62±48.89 B細(xì)胞型 11 460.20±143.35 32.35±17.65 497.56±154.12 M1 2 283.54±58.32 16.57±7.58 458.62±195.34 M2 12 321.33±78.66 18.42±9.87 386.79±154.37 M3 6 356.74±113.50 26.10±13.46 285.69±132.62 M4 3 376.57±83.64 21.67±12.65 426.87±186.70 M5 12 485.36±143.21 22.73±11.79 563.45±198.61 CML 8 528.35±137.67 28.56±18.46 587.62±147.29 CLL 4 122.32±61.65* 9.54±6.15* 487.69±167.54高白細(xì)胞組 52 398.77±127.18# 19.46±13.67## 532.37±176.93#低白細(xì)胞組 9 216.73±62.47 20.36±7.83 228.56±98.92正常對照組
2.3 CD105與 VEGF、bFGF、sICAM 的表達(dá)的相關(guān)性分析 骨髓液CD105在AML-3的表達(dá)與VEGF、bFGF、sICAM的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。在其他類型白血病與VEGF、bFGF、sICAM 的表達(dá)呈正相關(guān)。
MBB的功能單位是髓竇,它是由連續(xù)的內(nèi)皮層,間斷的基膜層和外膜層構(gòu)成,髓竇聯(lián)絡(luò)成網(wǎng),埋在纖維母細(xì)胞基質(zhì)內(nèi)。髓竇之間是造血組織,髓竇的內(nèi)皮層是由一層連續(xù)排列的內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成竇腔?;な怯蓛?nèi)皮細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成。外膜層是由廣泛間斷地覆蓋在內(nèi)皮層外面的外膜細(xì)胞構(gòu)成,屬纖維母細(xì)胞。其覆蓋程度稱外膜細(xì)胞覆蓋率(ACCR)。ACCR參考值為60~65%[4]。關(guān)于血細(xì)胞出髓的機(jī)制十分復(fù)雜,既與MBB的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān),也和造血微環(huán)境的生化變化及各種造血調(diào)控因子的作用密切相關(guān)。
研究證實(shí)血管新生在惡性腫瘤的生長、浸潤、轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是一種血管內(nèi)皮細(xì)胞特異的分裂原,能特異地刺激內(nèi)皮細(xì)胞的分裂與增殖,促進(jìn)血管的生長。bFGF是成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)超家族成員,為重要的血管生成因子,它可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞的增生和遷移,從而促進(jìn)腫瘤血管生成[4];Dias[5]等證實(shí)白血病分泌的bFGF可引起內(nèi)皮細(xì)胞釋放VEGF,VEGF與bFGF有協(xié)同作用。國外大量實(shí)驗(yàn)均證實(shí),CD105在新生的內(nèi)皮細(xì)胞上強(qiáng)表達(dá),是內(nèi)皮細(xì)胞增殖的標(biāo)志之一[6]。在白血病的發(fā)生過程中,粘附分子的數(shù)量和親和力的變化起重要作用,粘附分子的相互作用促進(jìn)了白血病細(xì)胞的增殖。同時(shí)粘附分子可以改變白血病細(xì)胞的生物學(xué)行為,導(dǎo)致其浸潤和擴(kuò)散的發(fā)生[2]。
本研究結(jié)果顯示骨髓液CD105、VEGF、bFGF、sICAM 在B-ALL、M1、M2、M4、M5、CML均存在較高表達(dá),臨床上大多數(shù)白血病骨髓中高增殖的白血病細(xì)胞與外周血白血病細(xì)胞往往呈現(xiàn)正相關(guān)。Nagaoka T[7]使用透射電鏡在各種白血病時(shí),其外周血中的白細(xì)胞增高則除與骨髓腔內(nèi)無限增殖的白血病細(xì)胞所導(dǎo)致的髓腔壓力增高,使隔膜孔擴(kuò)大易于突破髓血屏障等之外,還與外膜細(xì)胞覆蓋率明顯減低有關(guān)。原因可能為腫瘤血管生成的調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),是這些細(xì)胞因子相互作用,影響了髓血屏障的結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī)制,CD105與VEGF高表達(dá)刺激內(nèi)皮細(xì)胞分裂和增殖,bFGF高表達(dá)刺激纖維母細(xì)胞的生長,刺激內(nèi)皮細(xì)胞增生和遷移,兩者的表達(dá)量的平衡影響髓血屏障內(nèi)皮層內(nèi)皮細(xì)胞與外膜層纖維母細(xì)胞數(shù)量的平衡,影響著髓血屏障外膜覆蓋率,影響著出髓細(xì)胞的數(shù)量。所以,外周血中白細(xì)胞數(shù)增高機(jī)制除與白血病細(xì)胞無限增殖、白血病性干細(xì)胞的髓外增殖有關(guān)外,還與髓血屏障的嚴(yán)重受累有重要關(guān)系。
在 AML-3,CD105與 VEGF、bFGF、sICAM 的表達(dá)成負(fù)相關(guān),CD105呈低表達(dá),VEGF、bFGF、sICAM呈較高表達(dá),臨床常常表現(xiàn)為骨髓增生極度活躍而外周血表現(xiàn)全血細(xì)胞減少,可能為髓血屏障內(nèi)皮層內(nèi)皮細(xì)胞與外膜層纖維母細(xì)胞數(shù)量的平衡未被完全打破所致。
在B-ALL CD105、VEGF、bFGF、sICAM 的表達(dá)水平均位于高值,而在T-ALL CD105、VEGF的表達(dá)較正常增高,而bFGF得表達(dá)與正常無明顯差別,而臨床上T-ALL往往表現(xiàn)高白細(xì)胞血癥和縱膈及其他組織的腫塊,可能與CD105、VEGF增高,bFGF正常表達(dá),致使血管生成在髓血屏障的調(diào)節(jié)平衡被打破,觸發(fā)白血病細(xì)胞生長、浸潤和轉(zhuǎn)移。B-ALL臨床往往表現(xiàn)骨髓液流動性差、粘稠而不易抽取,推測原因可能為CD105、VEGF、bFGF、sICAM平行性增高,使血管生成與抗血管生成的平衡未被完全破壞,相對高增殖的白血病細(xì)胞,未有足夠的血管供應(yīng)造成。在CLL CD105、VEGF、bFGF的表達(dá)與正常對照無明顯差別,而sICAM表達(dá)較高,臨床上骨髓CLL白血病細(xì)胞與外周血白血病細(xì)胞往往呈現(xiàn)一致性,可能為成熟淋巴細(xì)胞分泌CD105、VEGF、bFGF的量少有關(guān)。而sICAM的升高,競爭性的結(jié)合細(xì)胞表面受體,因而使細(xì)胞間粘附減少,使骨髓的白血病細(xì)胞釋放到外周血的細(xì)胞數(shù)量升高。
bFGF在高白血病組與低白血病組的表達(dá)量無明顯差異,推測原因可能為,bFGF在不同白血病的分泌量比CD105與VEGF、sICAM的分泌量低有關(guān)。但通過bFGF在 AML-M3、T-ALL、CLL的表達(dá)情況看,bFGF對髓血屏障有著較為重要的作用,與調(diào)節(jié)白血病細(xì)胞出髓有重要的關(guān)系。
總之,研究表明不同白血病患者存在不同程度的血管新生因子的異常表達(dá),CD105、VEGF、bFGF、sICAM參與構(gòu)成了骨髓內(nèi)的誘導(dǎo)微環(huán)境,影響造血細(xì)胞的粘附、增殖和分化,影響髓血屏障的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)制,使髓血屏障調(diào)節(jié)平衡被打破,觸發(fā)白血病細(xì)胞生長、浸潤和轉(zhuǎn)移,在調(diào)節(jié)造血系統(tǒng)的生長、分化及細(xì)胞出髓、入髓中起重要作用。
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