韓 瀟,周道斌,段明輝,汪 玄,趙永強,沈 悌,武永吉
(中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院北京協(xié)和醫(yī)院血液內(nèi)科,北京100730)
非霍奇金淋巴瘤(non-Hodkin lymphoma,NHL)常并發(fā)貧血,總體發(fā)生率約30%[1],貧血原因復雜,其中慢性病貧血(anemia of chronic disease,ACD)最常見,突出特點為鐵利用障礙[2]。Hepcidin 是調(diào)節(jié)鐵代謝的核心激素,其不恰當升高可導致鐵利用障礙[2]。以往認為hepcidin 主要由肝臟分泌,但最近研究顯示單核/巨噬細胞受到刺激后hepcidin 明顯升高[3-4],對鐵代謝發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,可能參與ACD的發(fā)病[5]。多發(fā)性骨髓瘤(multiple myloma,MM)患者血清和尿中hepcidin 濃度均升高,可能導致MM相關ACD 的發(fā)生[6-7],而對于NHL 則缺乏此類報道。
本研究探討NHL 患者外周血單核細胞表達的hepcidin 在腫瘤相關ACD 中可能發(fā)揮的作用以及其升高的機制。
患者簽署知情同意書聲明同意采取血標本用于科學研究,征得中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院倫理委員會的同意。
本實驗組中NHL 患者共61 人。中位年齡56歲(18 ~80 歲),初治者36 例,復治者25 例,Ⅲ/Ⅳ期患者占68.9%(42/61 例)。NHL 組患者貧血的總體發(fā)生率為57.4%(35/61 例),初治者38.9%(14/36 例),復治者72%(18/25 例)。總體血紅蛋白濃度(113 ±21.7)g/L,貧血患者血紅蛋白濃度(97.0 ±14.6)g/L(表1,2)。
入選標準:根據(jù)WHO 2008 非霍奇金淋巴瘤診斷標準,均在北京協(xié)和醫(yī)院確診。年齡≥18 歲,包括初治和復治患者。初治患者:明確診斷后尚未接受化療。復治患者:確診后已經(jīng)接受至少2 程化療。貧血定義:血紅蛋白男性<120 g/L,女性<110 g/L。除外標準:近1 周內(nèi)無活動性感染的證據(jù),腎臟受累,腎功能不全(Cr >132 μmol/L),骨髓受累,胃腸道受累,胃腸道失血,溶血,脾功能亢進,淋巴瘤白血病,化療后的骨髓抑制期(WBC<2 ×109/L),缺鐵(血清鐵蛋白<12 ng/mL),血清葉酸<3 ng/mL 或維生素B12<100 pg/mL。
表1 NHL 組與正常對照組特征比較Table 1 NHL patients baseline characteristics
表2 NHL 患者疾病相關特征Table 2 NHL patients and disease characteristics
正常對照組:共21 人,為健康志愿者。條件符合以下標準:1)年齡≥18 歲;2)無潛在感染,血清C反應蛋白正常;3)無特殊藥物治療史;4),血白細胞、血小板、血紅蛋白、血清鐵、總鐵結合力、血清鐵蛋白、轉鐵蛋白飽和度、血清葉酸、維生素B12、肝腎功能正常。
以上所有患者及健康志愿者均未接受補鐵、重組人促紅細胞生成素、和/或輸血治療。
收集患者及健康志愿者基礎實驗室指標(如血白細胞數(shù),血紅蛋白,丙氨酸氨基轉移酶,血清鐵指標),均為早晨空腹測得,采用臨床常規(guī)檢驗自動化方法檢測。
早晨空腹狀態(tài)下采取患者或健康志愿者的外周靜脈血。血標本處理在采血后6 h 內(nèi)進行。無抗凝劑的血標本3 000 ×g 離心5 min,血清-70 ℃保存,用于測定IL-6 和TNF-α,EDTA 抗凝血使用1∶1 0.9%氯化鈉注射液稀釋后采用Ficoll-Hyaque(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO)密度梯度離心的方法分離外周血單個核細胞(peripheral-blood mononuclear cells,PBMCs)。CD14 + Dynabeads 磁珠(Dynal,Oslo,Norway)從PBMCs 中分選單核細胞。磁珠與CD14 +單核細胞的混合物在磁架(MPC-6,Dynal)上分離得到,用含有0.1%胎牛血清蛋白的PBS 清洗細胞,并用磁架分離。Dynalbeads 系統(tǒng)分離所得的細胞純度(>95%),免疫表型穩(wěn)定。將結合在磁珠上的細胞直接加入TRIzol 裂解,用于進行基因表達分析。
采用Trizol Reagent(invitrogen,carlsbad,CA)按照操作說明從外周血單核細胞中提取總RNA,總RNA 按照invitrogen superscriptTMⅢfirst-strand synthesis system 進行反轉錄,得到cDNA。按照Takara Perfect Real time 試劑盒(Takara Biotechnology 公司)操作說明利用ABI PRISM 7900 Sequence Detector system (Applied Biosystems,F(xiàn)oster City,CA)進行實時定量PCR。β-actin 基因用作內(nèi)對照。相對基因表達量(靶基因的表達量,相對于內(nèi)對照)采用比較Ct 法的公式2-ΔΔCT計算。特異性引物序列其引物序列及擴增片段見表3。
患者血清IL-6 和TNF-α 濃度采用酶聯(lián)免疫吸附法試劑盒R&D(Quantikine HS ELISA Kit;Minneapolis,MN)。IL-6 靈敏度為0.04 pg/mL,TNF-α 的靈敏度為0.1 pg/mL。
所有數(shù)據(jù)處理均采用SPSS 16.0 for windows 軟件包,計量資料以均值±標準差(±s)表示,正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用獨立樣本t 檢驗,雙尾(方差齊者用t檢驗,方差不齊者用校正t 檢驗),非正態(tài)分布者采用非參數(shù)檢驗(Mann-Whitney U 檢驗);雙變量關系采用直線相關性分析,方差分析檢驗。
NHL 組單核細胞hepcidin mRNA 表達高于正常對照組,單核細胞IL-6 mRNA 表達也升高;單核細胞TNF-α mRNA 表達與血清TNF-α 濃度均高于正常(圖1)。
NHL 組單核細胞hepcidin mRNA 的表達與血紅蛋白濃度似呈負相關的趨勢,但無統(tǒng)計學相關性(圖2)。
表3 引物序列及擴增片段Table 3 Primer sequences and amplified fragments
圖1 NHL 患者、正常人、IDA 患者單核細胞hepcidin、IL-6、TNF-α mRNA 表達以及血清IL-6、TNF-α 濃度Fig 1 Monocytes hepcidin,IL-6,TNF-α mRNA expression and serum IL-6,TNF-α in NHL patients and normal controls(±s)
圖2 NHL 患者單核細胞hepcidin 與血紅蛋白濃度(Hb)的相關性Fig 2 Correlation between monocytes hepcidin mRNA and hemoglobin in NHL patients
NHL 初治患者單核細胞hepcidin mRNA 的表達與血紅蛋白濃度呈負相關(圖3)。
NHL 初治患者共36 例,其中貧血者14 例,無貧血者22 例。NHL 初治患者貧血者血紅蛋白濃度為97.0 ±14.6 g/L,無貧血者血紅蛋白濃度為130 ±13.1 g/L,初治NHL 貧血者單核細胞hepcidin mRNA 的表達高于無貧血者,同時也高于正常對照(圖4)。
圖3 NHL 初治患者與復治患者單核細胞hepcidin與血紅蛋白濃度(Hb)的相關性Fig 3 Correlation between monocytes hepcidin mRNA and hemoglobin in untreated and treated NHL patients
NHL 初治患者單核細胞hepcidin mRNA 的表達與與血清IL-6 濃度、單核細胞IL-6 mRNA 的表達呈正相關(圖5)。
圖4 初治NHL 貧血者、無貧血者及正常對照單核細胞hepcidin 的比較Fig 4 Monocytes hepcidin in untreated NHL patients with anemia and without animia and normal controls
NHL 初治患者單核細胞IL-6 mRNA 的表達與血清IL-6 濃度呈正相關,單核細胞TNF-α mRNA 的表達與血清TNF-α 濃度呈正相關(圖6)。
初治NHL 患者單核細胞hepcidin mRNA 的表達與血清CRP 及LDH 均呈正相關(圖7)。
ACD 尚無統(tǒng)一的診斷標準,主要依靠鐵代謝指標及除外其他疾病診斷[2]。本研究NHL 患者中發(fā)生貧血者,主要為輕到中度正細胞正色素性貧血,鐵蛋白升高,SI 和TIBC 下降,同時入組時已除外如骨髓受累,脾亢等其他原因導致的貧血,大致符合ACD 的診斷。
hepcidin 主要由肝臟合成和分泌[8],但最近發(fā)現(xiàn)單核/巨噬細胞在炎性反應刺激下也可高表達hepcidin[4-5]。慢性感染或自身免疫病相關的ACD患者外周血單核細胞hepcidin mRNA 的表達升高,可能參與鐵代謝調(diào)節(jié)[9]。NHL 患者外周血單核細胞hepcidin 是否升高,是否與Hb 水平、鐵代謝相關蛋白、體內(nèi)炎性因子等有關,尚不清楚。
圖5 NHL 初治患者單核細胞hepcidin 與SF、TSAT%、血清及單核細胞IL-6、血清及單核細胞TNF-α 的相關性Fig 5 Correlation between monocytes hepcidin mRNA and SF,TSAT%,serum/monocytes IL-6,serum/monocytes TNF-α in untreated NHL patients
圖6 NHL 初治患者單核細胞IL-6、TNF-α 與血清IL-6、TNF-α 的相關性Fig 6 Correlation between monocytes IL-6 mRNA and serum IL-6,monocytes TNF-α and serum TNF-α in untreated NHL patients
圖7 NHL 初治患者單核細胞hepcidin mRNA 與血清CRP、LDH 的相關性Fig 7 Correlation between monocytes hepcidin mRNA and serum CRP/LDH in untreated NHL patients
本研究發(fā)現(xiàn)外周血單核細胞hepcidin 在NHL患者中明顯升高,且在初治患者中與Hb 負相關,初治患者中貧血者高于無貧血者,可見NHL 初治患者Hb 水平可能受hepcidin 的影響。但復治患者外周血單核細胞hepcidin 與Hb 水平無關聯(lián),研究顯示NHL 患者貧血累計發(fā)生率隨化療次數(shù)增加而升高[9],此外一些細胞毒藥物可直接抑制紅系干/祖細胞,縮短紅細胞壽命[10],由此推測復治患者發(fā)生貧血的主要因素是化療藥物而非hepcidin。
hepcidin 是調(diào)節(jié)鐵在不同鐵池中分布的核心激素,可引起鐵在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的儲留和低鐵血癥[11],本組初治患者中發(fā)生貧血者單核細胞hepcidin mRNA 的表達高于無貧血者,同時鐵代謝指標提示鐵相對缺乏,提示NHL 相關ACD 的發(fā)病機制可能與體內(nèi)hepcidin 升高引起鐵利用障礙有關。
IL-6 是誘導hepcidin 升高的主要炎性細胞因子[12-13],TNF-α 對hepcidin 的誘導作用微弱[14]。MM 初治患者尿hepcidin 與血清IL-6 濃度正相關而與TNF-α 無關[7],本研究中NHL 初治患者單核細胞hepcidin 與血清IL-6 濃度正相關而與TNF-α 無關,由此看來,淋巴瘤患者體內(nèi)的hepcidin 可能也主要受IL-6 影響,而非TNF-α。此外,本研究還顯示單核細胞IL-6 與自身hepcidin 正相關,因此推測單核細胞分泌的IL-6 可能對自身hepcidin 有上調(diào)作用。
最后,本研究還顯示NHL 初治患者單核細胞hepcidin 與LDH 及CRP 明顯相關,由于血清及尿hepcidin 檢測未常規(guī)開展,LDH 和CRP 均為常規(guī)檢測指標,可能協(xié)助判斷體內(nèi)hepcidin 水平。
本實驗雖然顯示NHL 患者體內(nèi)單核細胞hepcidin 與貧血、鐵蛋白、IL-6 等相關,但未能證實其在ACD 中的具體機制,未測定單核細胞hepcidin 蛋白,此外正常對照選擇青年可能低估正常人群單核細胞hepcidin 水平[15]。
[1]Moullet I,Salles G,Ketterer N,et al.Frequency and significance of anemia in non-Hodgkin's lymphoma patients[J].Ann Oncol,1998,9:1109-1115.
[2]Weiss G,Goodnough LT.Anemia of chronic disease[J].N Engl J Med,2005,352:1011-1023.
[3]Liu X,Xie W,Liu P,et al.Mechanism of the cardioprotection of rhEPO pretreatment on suppressing the inflammatory response in ischemia-reperfusion[J].Life Sci,2006,78:2255-2264.
[4]Peyssonnaux C,Zinkernagel AS,Datta V,et al.TLR4-dependent hepcidin expression by myeloid cells in response to bacterial pathogens[J].Blood,2006,107:3727-3732.
[5]Theurl I,Theurl M,Seifert M,et al.Autocrine formation of hepcidin induces iron retention in human monocytes[J].Blood,2008,111:2392-2399.
[6]Ganz T,Olbina G,Girelli D,et al.Immunoassay for human serum hepcidin[J].Blood 2008,112:4292-4297.
[7]Sharma S,Nemeth E,Chen YH,et al.Involvement of hepcidin in the anemia of multiple myeloma[J].Clin Cancer Res,2008,14:3262-3267.
[8]Park CH,Valore EV,Waring AJ,et al.Hepcidin,a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver[J].J Biol Chem,2001,276:7806-7810.
[9]Birgegard G,Gascon P,Ludwig H.Evaluation of anaemia in patients with multiple myeloma and lymphoma:findings of the European CANCER ANAEMIA SURVEY[J].Eur J Haematol,2006,77:378-386.
[10]Volpe DA,Warren MK.Myeloid clonogenic assays for comparison of the in vitro toxicity of alkylating agents[J].Toxicol in vitro,2003,17:271-277.
[11]Domenico ID,Ward DM,Langelier C,et al.The molecular mechanism of hepcidin-mediated ferroportin down-regulation[J].Mol Biol Cell,2007,18:2569-2578.
[12]Nemeth E,Rivera S,Gabayan V,et al.IL-6 mediates hypoferremia of inflammation by inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin[J].J Clin Invest,2004,113:1271-1276.
[13]Liu XB,Nguyen NB,Marquess KD,et al.Regulation of hepcidin and ferroportin expression by lipopolysaccharide in splenic macrophages[J].Blood Cells Mol Dis,2005,35:47-56.
[14]Nemeth E,Valore EV,Territo M,et al.Hepcidin,a putative mediator of anemia of inflammation,is a type II acute-phase protein[J].Blood,2003,101:2461-2463.
[15]Eisenstaedt R,Penninx BW,Woodman RC.Anemia in the elderly:current understanding and emerging concepts[J].Blood Rev,2006,20:213-226.