姚欣妤,周靜東,張婷娟,林江,張巍,錢軍
(1.江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院血液內(nèi)科,江蘇鎮(zhèn)江212002;2.江蘇大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江212013;3.江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院中心實(shí)驗室,江蘇鎮(zhèn)江212002)
急性髓系白血?。╝cutemyeloid leukemia,AML)是一種細(xì)胞遺傳學(xué)和分子生物學(xué)異質(zhì)性較大的惡性克隆性疾病,其特征在于造血干細(xì)胞分化阻滯和成熟障礙,導(dǎo)致大量異常細(xì)胞即白血病細(xì)胞積累繼而導(dǎo)致造血功能衰竭[1]。目前已經(jīng)證實(shí)細(xì)胞遺傳異常和基因突變不僅與疾病發(fā)生有關(guān),而且對于疾病預(yù)后判斷也很重要[2-3]。除遺傳學(xué)改變之外,基因表達(dá)異常也是AML中常見的分子事件,并且可能與疾病的預(yù)后密切相關(guān)[3]。
分化抑制因子(inhibitor of differentiation,ID)家族基因編碼螺旋—環(huán)—螺旋(helix-loop-helix,HLH)蛋白,對促進(jìn)細(xì)胞分化的堿性HLH轉(zhuǎn)錄因子起負(fù)調(diào)控作用[4]。ID1是ID基因的家族一員,已經(jīng)被鑒定為潛在的原癌基因,在細(xì)胞增殖以及侵襲中起作用,并保護(hù)細(xì)胞免受藥物誘導(dǎo)的凋亡[4]。多種實(shí)體瘤中ID1呈現(xiàn)過表達(dá),并且與預(yù)后相關(guān)[4]。有少量研究涉及AML患者中ID1呈現(xiàn)過表達(dá)趨勢,但其臨床意義不盡相同[5-6],其過表達(dá)對AML患者預(yù)后的影響仍然存在爭議。因此,本研究旨在探討初發(fā)AML患者骨髓單個核細(xì)胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNCs)中ID1表達(dá)的臨床意義。
153例初診 AML患者均為2005年10月至2016年7月在江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院血液科治療案例。AML患者的具體臨床參數(shù)見表1。診斷分型按FAB和2008版WHO標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。治療方案參照本課題組前期報道[9]。
所有AML患者行骨髓穿刺時抽取10 mL血,使用Ficoll密度梯度離心法分離 BMMNCs???RNA應(yīng)用TRIzol(美國Invitrogen公司)提取,并逆轉(zhuǎn)錄為cDNA[10]。逆轉(zhuǎn)錄總反應(yīng)體系為 40μL,含總 RNA(2μg)、隨機(jī)引物(4μL×10μmol/L,日本 TaKaRa公司)、M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶(200 U,美國Thermo Fisher Scientific公司)、dNTPs(4μL×10 mmol/L)和 RNA酶抑制劑(25 U,美國 Thermo Fisher Scientific公司)。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件為25℃10 min、42℃60 min。
目的基因ID1引物序列為5′-CTCAGCACCCTCAACGG-3′(上游)、5′-GATCGGTCTTGTTCTCCCTC-3′(下游);選取ABL為內(nèi)參基因,引物序列為5′-TCCTCCAGCTGTTATCTGGAAGA-3′(上 游)、5′-TCCAACGAGCGGCTTCAC-3′(下游),引物由上海華大基因科技有限公司合成。PCR反應(yīng)體系共20μL,含10μL預(yù)染液(AceQ qPCR SYBR Green Master Mix,美國 Vazyme公司)、0.4μL ROX參比染料 1(美國Vazyme公司)、0.8μL上下游引物及20 ng cDNA。PCR反應(yīng)在ABI 7300擴(kuò)增儀(美國ABI公司)上進(jìn)行,反應(yīng)條件為95℃ 5 min(預(yù)變性)、95℃ 10 s(變性)、62℃ 30 s(退火)、72℃ 30 s(延伸)、80℃30 s(收集熒光),共35個循環(huán);熔解曲線程序為95℃ 15 s、60℃ 60 s、95℃ 15 s、60℃ 15 s。每次擴(kuò)增反應(yīng)均含陽性對照(重組ID1質(zhì)粒)和陰性對照(雙蒸水)。ID1基因表達(dá)相對定量采用2-△△CT計算。
應(yīng)用SPSS 20.0軟件和GraphPad Prism 5軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。兩組連續(xù)性變量間的差異分析使用Mann-WhitneyU檢驗,分類變量之間的差異比較采用卡方檢驗或Fisher確切概率法,生存分析采用Kaplan-Meier法;以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
ID1基因在AML患者中的表達(dá)范圍為0.000~3.536(中位為0.030)。以中位數(shù)值為界將AML患者分為高表達(dá)組和低表達(dá)組,兩組常見的臨床參數(shù)比較見表1。兩組患者性別、外周血小板計數(shù)以及常見基因突變間無明顯差異(P>0.05),外周血白細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量、FAB分型、WHO分型、核型分組及核型危險程度分組趨近統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.10)。然而,ID1高表達(dá)患者年齡以及骨髓原始細(xì)胞比例顯著高于ID1低表達(dá)患者(P=0.033和0.035)。在 FAB、WHO分型及核型分組中,ID1高表達(dá)在 FAB-M3/WHO-t(15;17)中發(fā)生頻率較低(29%,10/34),而在剩余其他類型中發(fā)生頻率為56%(67/119),兩者之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=7.649,P=0.007)。
2.2.1ID1表達(dá)與患者化療反應(yīng)之間的關(guān)系 經(jīng)1~2個療程誘導(dǎo)化療后,有隨訪資料患者131例,ID1高表達(dá)患者完全緩解率顯著低于ID1低表達(dá)患者(P<0.01,表1)。同時,定量分析發(fā)現(xiàn)經(jīng)1~2個療程誘導(dǎo)化療獲得完全緩解的AML患者初診時ID1表達(dá)水平顯著低于未獲得完全緩解的AML患者(U=1408.0,P=0.001,圖1)。
表1 ID1表達(dá)與AM L患者臨床參數(shù)的關(guān)系
續(xù)表1
圖1 獲得完全緩解以及未獲得完全緩解的AML患者初診時ID1表達(dá)
2.2.2ID1表達(dá)與患者總體生存時間的關(guān)系ID1高表達(dá)患者的總體生存時間明顯低于ID1低表達(dá)患者(中位生存時間分別為5個月和14個月,P=0.002)。在非M3患者中,ID1高表達(dá)患者的總體生存時間也明顯低于ID1低表達(dá)患者(中位生存時間分別為4個月和8個月,P=0.008)。在正常核型患者中,ID1高表達(dá)患者的總體生存時間亦有明顯的趨勢低于ID1低表達(dá)患者(中位生存時間分別為6個月和12個月,P=0.050)。見圖2。
圖2 AM L患者ID1表達(dá)對總體生存時間的影響
ID1過表達(dá)與大多數(shù)實(shí)體瘤的預(yù)后不良相關(guān)[4],但是ID1過表達(dá)對AML患者預(yù)后的影響仍然存在爭議。Tang等[5]報道ID1高表達(dá)預(yù)示年齡<60歲的非M3或者正常核型AML患者完全緩解率降低、總體生存時間和無白血病生存時間縮短。然而,Damm等[6]揭示ID1過表達(dá)不是正常核型AML患者的獨(dú)立預(yù)后因素,可能是與CEBPA野生型和(或)FLT3-ITD突變相關(guān)。我們前期的研究結(jié)果顯示,ID1過表達(dá)與CEBPA及FLT3-ITD等基因突變并無明顯相關(guān),可能是由于這些基因突變的頻率在中國人群中較低[11-13]。這種差異最可能歸因于種族和AML亞型分布的差異[16]。本組資料的預(yù)后相關(guān)分析顯示,ID1高表達(dá)與AML患者較低的完全緩解率相關(guān),提示ID1可能參與耐藥,進(jìn)一步的生存分析證實(shí)了ID1高表達(dá)無論是在全部、非M3還是正常核型AML中都與預(yù)后不良密切相關(guān)。
此外,本研究還顯示ID1表達(dá)尤其是在t(15;17)/M3中的表達(dá),與核型顯著相關(guān)。然而,如果M3患者被排除在分析之外,我們沒有觀察到ID1表達(dá)與核型分型之間的顯著相關(guān)性,這與國外的研究結(jié)果一致[5]。既往研究發(fā)現(xiàn)急性早幼粒細(xì)胞白血病(即M3)患者原代白血病細(xì)胞以及NB4細(xì)胞系(M3細(xì)胞株)在全反式維甲酸治療誘導(dǎo)分化后,ID1表達(dá)上調(diào),提示ID1是全反式維甲酸的反應(yīng)基因[14]。此外,ID1過表達(dá)抑制增殖并導(dǎo)致NB4細(xì)胞中的G0/G1阻滯[15]。然而,后來的研究顯示,ID1過表達(dá)促進(jìn)了原始骨髓祖細(xì)胞的增殖,ID1沉默抑制了白血病細(xì)胞株生長[16]。這些結(jié)果表明ID1在白血病發(fā)生過程中的作用可能取決于不同細(xì)胞遺傳學(xué)背景。
綜上所述,ID1基因表達(dá)水平可作為AML患者化療反應(yīng)以及預(yù)后判斷的分子標(biāo)志。
[1]Estey E,D?hner H.Acutemyeloid leukemia[J].Lancet,2006,368(9550):1894-1907.
[2]Grimwade D,Mrózek K.Diagnostic and prognostic value of cytogenetics in acute myeloid leukemia[J].HematolOncol Clin North Am,2011,25(6):1135-1161.
[3]Mrózek K,MarcucciG,Paschka P,etal.Clinical relevance ofmutations and gene-expression changes in adult acutemyeloid leukemiawith normal cytogenetics:arewe ready for a prognostically prioritizedmolecular classification?[J].Blood,2007,109(2):431-448.
[4]Lasorella A,Benezra R,Iavarone A.The ID proteins:master regulators of cancer stem cells and tumour aggressiveness[J].Nat Rev Cancer,2014,14(2):77-91.
[5]Tang R,Hirsch P,F(xiàn)ava F,et al.High Id1 expression is associated with poor prognosis in 237 patients with acute myeloid leukemia[J].Blood,2009,114(14):2993-3000.
[6]Damm F,Wagner K,G rlich K,et al.ID1 expression associates with othermolecularmarkers and is notan independent prognostic factor in cytogenetically normal acutemyeloid leukemia[J].Br JHaematol,2012,158(2):208-215.
[7]Bennett JM,Catovsky D,Daniel MT,et al.Proposed revised criteria for the classification of acute myeloid leukemia.A report of the French-American-British Cooperative Group[J].Ann Intern Med,1985,103(4):620-625.
[8]Vardiman JW,Thiele J,Arber DA,et al.The 2008 revision of the World Health Organization(WHO)classification ofmyeloid neoplasms and acute leukemia:rationale and important changes[J].Blood,2009,114(5):937-951.
[9]Zhou JD,Zhang TJ,Li XX,et al.Epigenetic dysregulation of ID4 predicts disease progression and treatment outcome in myeloid malignancies[J].JCell Mol Med,2017,21(8):1468-1481.
[10]楊海燕,周靜東,楊磊,等.急性髓系白血病患者BAALC的表達(dá)及其臨床意義[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2015,25(2):169-174.
[11]Wen XM,Lin J,Yang J,et al.Double CEBPA mutations are prognostically favorable in non-M3 acute myeloid leukemia patients with wild-type NPM1 and FLT3-ITD[J].Int JClin Exp Pathol,2014,7(10):6832-6840.
[12]Lin J,Yao DM,Qian J,et al.Recurrent DNMT3A R882 mutations in Chinese patients with acute myeloid leukemia and myelodysplastic syndrome[J].PLoSOne,2011,6(10):e26906.
[13]Lin J,Yao DM,Qian J,et al.IDH1 and IDH2 mutation analysis in Chinese patientswith acutemyeloid leukemia andmyelodysplastic syndrome[J].Ann Hematol,2012,91(4):519-525.
[14]Su L,LiX,Gao SJ,etal.Cytogenetic and geneticmutation features of de novo acutemyeloid leukemia in elderly Chinese patients[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(2):895-898.
[15]Nigten J, Breems-de Ridder MC, Erpelinck-Verschueren CA,et al.ID1 and ID2 are retinoic acid responsive genes and induce a G0/G1 accumulation in acute promyelocytic leukemia cells[J]. Leukemia,2005,19(5):799-805.
[16]Suh HC,LeeanansaksiriW,JiM,et al.Id1 immortalizes hematopoietic progenitors in vitro and promotes amyeloproliferative disease in vivo[J].Oncogene,2008,27(42):5612-5623.