★張春紅 盧焯明 杜廣亮(.廣州市中醫(yī)醫(yī)院 廣州 5030;.廣州愛博恩婦產(chǎn)醫(yī)院 廣州 5030)
地中海貧血是一種遺傳性溶血性貧血,由于珠蛋白基因的缺陷,使一種或幾種珠蛋白肽鏈合成減少或缺乏,導(dǎo)致血紅蛋白的構(gòu)成成分改變。地中海貧血在我國南方各省比較常見,嚴(yán)重威脅兒童、青少年健康。其治療主要包括輸血、鐵螯合劑、造血干細(xì)胞移以及基因治療等。但是前兩種治療手段存在著內(nèi)皮損傷、傳染病暴露等毒副作用,造血干細(xì)胞移植因干細(xì)胞來源的稀缺及費(fèi)用問題,難以廣泛開展。目前,珠蛋白基因誘導(dǎo)成為β地中海貧血的可行治療手段,以羥基脲為代表的各種誘導(dǎo)西藥有一定療效,但由于該方法存在著骨髓抑制、免疫抑制等風(fēng)險,使其不能在臨床上廣泛使用。本課題組既往的研究采用補(bǔ)氣益精生血中藥方治療β地貧,取得了良好療效[1-2],但具體分子機(jī)制仍在探討中。目前認(rèn)為,基因治療可激活γ珠蛋白基因,增加γ珠蛋白的表達(dá),其靶點(diǎn)可能是關(guān)鍵紅系反式作用因子BCL11A及其它相關(guān)紅系轉(zhuǎn)錄因子[3]。本研究運(yùn)用補(bǔ)氣益精生血法治療β地貧患兒,檢測血液學(xué)指標(biāo)以觀察療效,并與羥基脲進(jìn)行隨機(jī)雙盲對照,對用藥后體內(nèi)紅系反式作用因子BCL11A及其它相關(guān)紅系轉(zhuǎn)錄因子如SOX6等的蛋白水平進(jìn)行分析,從而探討中藥起效的分子機(jī)制。
1.1研究對象 本研究得到醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),納入2016年1月—2017年6月在廣州市中醫(yī)醫(yī)院就診的β地貧患兒38例?;颊弑救嘶虮O(jiān)護(hù)人知情同意。
診斷標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)《血液病診斷及療效標(biāo)準(zhǔn)》(科學(xué)出版社2007年版)中對β-珠蛋白生成障礙性貧血(β地中海貧血)的診斷標(biāo)準(zhǔn),選擇中間型地貧患者。中醫(yī)辨證參照《中醫(yī)診斷學(xué)》《中醫(yī)證候鑒別診斷學(xué)》和《中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則》,證屬腎精虧虛、氣血不足者。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡:2~18歲;(2)基因檢查已確診β地中海貧血,符合上述中間型β地貧診斷標(biāo)準(zhǔn)以及中醫(yī)辨證標(biāo)準(zhǔn);(3)Hb≥60g/L;
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有免疫缺陷,心臟疾病、內(nèi)分泌系統(tǒng)及血液系統(tǒng)其它疾病者;(2)患者12周內(nèi)有輸血或服用其他抗貧血中西藥物者;(3)既往有多種藥物過敏者;(4)既往對藥物治療依從性差者。
納入研究的患兒使用SPSS隨機(jī)數(shù)字生成器按1∶1分別進(jìn)入中藥觀察組及西藥對照組。其中中藥組19例、對照組19例(研究過程中對照組脫落1例)。兩組患兒年齡、性別及 Hb水平無明顯差異(P>0.05),見表1。
表1 兩組一般資料比較(,n=19)例
表1 兩組一般資料比較(,n=19)例
注:表中兩組年齡的比較,t=1.79,P>0.05。Hb的比較,t=0.21,P>0.05。
組別男女年齡(歲)Hb(g/dL)觀察組9105.47±2.2276.15±8.0對照組1096.63±1.7375.63±6.62
1.2研究方法
1.2.1本研究采用雙盲雙模擬法 觀察組予補(bǔ)氣益精生血方口服,方藥組成:黃芪、龜板、黨參、當(dāng)歸,采用中藥配方顆粒劑型(廣東一方制藥有限公司生產(chǎn),許可證號:粵20110214),1袋均相當(dāng)于各自飲片10g的水提取物。用法與用量:2~6歲患兒以上四種顆粒每次各1袋,6~12歲患兒每次各2袋,12~18歲患兒每次各3袋,均每日1次,混合后沖服,連續(xù)每日用藥。同時加用西藥安慰劑,用法參照西藥對照組中羥基脲片的用法。
西藥對照組采用口服羥基脲治療,齊魯制藥有限公司生產(chǎn)(國藥準(zhǔn)字H37021289),用法用量:10mg/kg/d,每周連用4d,停藥3d。同時加用中藥安慰劑,用法用量參照中藥觀察組。兩組藥物使用的外包裝相同,療程12周。
1.2.2中止和撤出研究標(biāo)準(zhǔn) (1)研究期間出現(xiàn)Hb<50g/L者;(2)不能堅持治療,或者研究期間使用其它可能影響血液系統(tǒng)的藥物者;(3)出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件或不良反應(yīng)者或者安全性指標(biāo)明顯超出參考值范圍者,或者出現(xiàn)嚴(yán)重地貧并發(fā)癥者;(4)對治療藥物過敏者。對于以上(1)者予以輸血,其他情況者給予相應(yīng)處理。
1.3觀察指標(biāo)
1.3.1血液學(xué)指標(biāo) 治療前及治療開始后的第4周、8周、12周,分別取患兒末梢血以檢測血常規(guī),觀察血紅蛋白(Hb)、紅細(xì)胞總數(shù)(RBC)、紅細(xì)胞平均體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH);治療前及治療12周后分別取患兒靜脈血以手工計數(shù)法進(jìn)行網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù)(Ret);采用堿性血紅蛋白電泳法檢測HbF比例。
1.3.2安全性指標(biāo) 同上檢測血常規(guī)方法,觀察白細(xì)胞總數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞總數(shù)(NEU)、血小板總數(shù)(PLT);治療前及治療12周后分別取患兒靜脈血進(jìn)行肝、腎功能測定,觀察血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、谷氨酸?;D(zhuǎn)移酶(GGT)、血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)。
1.3.3反式作用因子蛋白水平 以Western Blot檢測BCL11A、SOX6、Myb、KLF1蛋白水平:在治療前及治療滿12周后,兩組參與研究的患兒各抽取外周血4ml,采用不連續(xù)密度梯度離心法分離包含有核紅細(xì)胞在內(nèi)的單個核細(xì)胞(mononuclearcells,MNCs)。以PBS洗滌,提取MNCs細(xì)胞總蛋白并以BCA法定量。SDS-PAGE分離蛋白,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜,各蛋白的單克隆抗體一抗、二抗分別先后與蛋白質(zhì)雜交,以β-actin為內(nèi)參照,使用超敏ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒發(fā)光并曝光,通過圖像分析軟件分析目的蛋白條帶的與內(nèi)參照條帶的積分光密度值(integrated optical density,IOD)比值。
1.4統(tǒng)計學(xué)處理 數(shù)據(jù)錄入 SPSS 13.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計,計量資料屬正態(tài)分布以表示,同組治療前后差異采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析及配對t檢驗(yàn),組間差異采用成組t檢驗(yàn)及協(xié)方差分析。
2.1兩組血常規(guī)指標(biāo)變化的比較 兩組在不同治療時點(diǎn)Hb的變化,均有統(tǒng)計學(xué)意義,兩組治療后Hb相比,沒有明顯差異。觀察組在不同治療時點(diǎn)RBC的變化,有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。
2.2兩組治療前后HbF比例、Ret變化的比較 治療前后自身比較,兩組HbF變化均有統(tǒng)計學(xué)意義。觀察組治療后Ret明顯上升,對照組治療后Ret明顯下降。見表3。
表2 兩組治療前后血常規(guī)指標(biāo)變化的比較()例
表2 兩組治療前后血常規(guī)指標(biāo)變化的比較()例
注:治療12周后,兩組RBC的比較,t=14.37,#P<0.05;兩組 Hb的比較,t=0.25,*P>0.05;兩組MCV的比較,t=0.79,ΔP>0.05;兩組MCH的比較,t=0.53,※P>0.05。
組別nHb(g/L)RBC(x1012/L)MCV/fLMCH/pg觀察組19治療前74.89±2.533.45±0.1867.47±4.9820.82±1.81治療后4周75.78±1.963.61±0.1367.10±4.8921.03±1.41治療后8周83.52±2.563.73±0.1566.93±4.6020.74±1.44治療后12周90.15±2.82*3.96±0.13#67.64±4.09Δ21.61±1.15※F值207.256.041.032.35 P值0.000.000.500.08治療前77.33±8.63.45±0.1566.44±4.2020.61±1.80治療后4周78.0 ±6.623.47±0.1267.31±4.2820.33±2.04治療后8周82.83±4.893.51±0.1365.81±3.1221.05±1.52治療后12周89.88±3.893.47±0.0766.22±3.2221.86±1.27 F值196.71.030.971.07 P值0.000.450.430.40對照組18
表3 兩組治療前后HbF比例、Ret變化的比較()例
表3 兩組治療前后HbF比例、Ret變化的比較()例
注:治療前,兩組HbF比例、Ret的比較,無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;治療后兩組HbF比例的比較,t=0.12,P>0.05,治療后兩組Ret的比較,t=4.76,#P<0.05。
治療前47.40±9.010.042±0.012治療后56.06±6.030.035±0.001 t值17.0613.65 P值0.000.00對照組18
2.3兩組治療前后WBC、NEU、PLT變化比較 觀察組治療前后 WBC、NEU、PLT均無明顯變化,對照組治療后WBC、NEU明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表4。
表4 兩組治療前后WBC、NEU、PLT變化比較()109/L 例
表4 兩組治療前后WBC、NEU、PLT變化比較()109/L 例
注:治療前,兩組WBC、NEU、PLT的比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;與治療前相比,觀察組治療前后WBC、NEU、PLT均無明顯變化,P>0.05;對照組WBC、NEU明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,*P<0.05;治療后,兩組WBC的比較,t=7.12,#P<0.05;兩組NEU的比較,t=13.03,#P<0.05,兩組PLT的比較,t=0.41,P>0.05。
組別nWBC NEUPLT觀察組19治療前7.97±0.583.85±0.62251.33±65.07治療后7.92±0.74#3.71±0.49#250.66±46.26 t值0.180.440.32 P值0.850.650.74治療前7.85±0.843.70±0.63254.31±31.06治療后5.54±1.22*1.91±0.33*255.36±17.65 t值19.0020.120.12 P值0.000.000.90對照組18
2.4兩組紅系反式作用因子蛋白水平變化比較 治療后,觀察組BCL11A、SOX6、 Myb水平明顯下降,KLF1無變化。對照組治療前后BCL11A、SOX6、Myb、KLF1水平均無變化。見表5。
表5 兩組紅系反式作用因子蛋白水平變化比較()
表5 兩組紅系反式作用因子蛋白水平變化比較()
注:治療前,兩組BCL11A、 KLF1 、SOX6、Myb的比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;與治療前相比,觀察組治療后的BCL11A、SOX6、Myb明顯下降,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,*P<0.05;KLF1無明顯變化,P>0.05;對照組治療前后BCL11A、SOX6、Myb、KLF1水平均無明顯變化,P>0.05;治療后,兩組BCL11A的比較,t=8.95,#P<0.05;SOX6的比較,t=20.16,#P<0.05;Myb的比較,t=3.89,#P<0.05,KLF1的比較,t=1.18,P>0.05。
組別BCL11AKLF1SOX6Myb觀察組治療前0.52±0.100.21±0.020.56±0.140.46±0.09治療后0.27±0.07*0.19±0.03 0.24±0.06*0.33±0.07*t值24.862.0818.3617.63 P值0.000.050.000.00治療前0.53±0.100.21±0.01 0.58 ±0.110.48±0.06治療后0.54±0.11#0.20±0.02 0.58±0.04#0.44±0.10#t值0.700.521.580.96 P值0.480.600.130.34對照組
2.5兩組治療前后肝腎功能(AST、ALT、GGT、BUN、Cr)的比較 見表6。
表6 兩組治療前后肝腎功能變化的比較()例
表6 兩組治療前后肝腎功能變化的比較()例
注:兩組肝腎功能未見異常,治療前后兩組肝腎功能的比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05。
組別nAST(U/L)ALT(U/L)GGT(U/L)BUN(mmol/L)Cr(umol/L)觀察組19治療前31.89±2.1530.42±12.3625.78±12.015.32±1.6442.50±10.44治療后30.35±3.4631.65±11.6326.74±10.366.28±1.3844.64±9.06對照組18治療前31.44±2.4730.55±10.9828.33±12.264.93±1.5243.31±9.76治療后31.56±2.8731.49±11.4327.62±11.235.86±1.3245.76±11.32
地中海貧血是一種基因遺傳病,在中醫(yī)典籍中無明確記載,本課題組通過對其中醫(yī)證候規(guī)律的研究,擬定了補(bǔ)氣益精生血法為地中海貧血的主要中醫(yī)治法。既往臨床研究[1]證明,采用補(bǔ)氣益精生血法治療小兒β地貧,觀察組患兒的Hb及HbF水平有顯著提高,同時可以改善其他血液學(xué)指標(biāo)及中醫(yī)臨床癥狀,療效優(yōu)于對照組且較安全。國內(nèi)多個研究[4-5]也將黃芪、黨參、當(dāng)歸、山茱萸、何首烏等補(bǔ)腎、益氣、生血的中藥作為治療小兒β地貧的主要藥物,能顯著提高β地貧患兒Hb及HbF水平,改善貧血癥狀。本研究采用補(bǔ)氣益精生血治法與西藥羥基脲進(jìn)行對照,療程3個月,對比了治療前后患兒的血液學(xué)指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),治療后兩組患兒的Hb及HbF顯著上升,兩組相比無明顯差異,觀察組RBC、Ret水平顯著上升,而對照組RBC水平無明顯變化,Ret水平下降,這可能與羥基脲片本身的骨髓抑制有關(guān)。安全性方面,觀察組治療前后的WBC、NEU、PLT水平無明顯變化,對照組治療后WBC、NEU顯著降低,提示中藥觀察組在減輕免疫抑制方面有優(yōu)勢。兩組患兒治療前后肝腎功能均未見異常。
珠蛋白基因誘導(dǎo)是近年來治療β地貧的新方向,正常情況下,γ珠蛋白基因在出生后近乎關(guān)閉,但可以通過藥物進(jìn)行誘導(dǎo),使其重新激活表達(dá),以增加胎兒血紅蛋白(fetal hemoglobin,HbF)含量,HbF含量的增加可以在功能上代償正常血紅蛋白的不足,改善組織供氧、緩解臨床癥狀。有研究發(fā)現(xiàn)[6],通過小干擾技術(shù)使BCL11A 基因表達(dá)沉默后,細(xì)胞內(nèi)γ珠蛋白基因的mRNA水平較未沉默細(xì)胞明顯升高,提示BCL11A 基因?qū)Ζ弥榈鞍谆虮磉_(dá)可能存在負(fù)調(diào)控作用。聶偉業(yè)等[7]采用siRNA阻斷BCL11A基因,結(jié)果顯示可以誘導(dǎo)β地貧患者紅系細(xì)胞γ珠蛋白基因的表達(dá),顯著增加HbF含量。其原理可能是BCL11A 基因可以特異性地直接調(diào)控γ珠蛋白基因表達(dá),對HbF成具有直接作用,同時不影響其他紅系轉(zhuǎn)錄因子如GATA -1、NF-E2和EKLF的表達(dá)[8-9]。其他紅系轉(zhuǎn)錄因子,如AKT、SOX6、Myb等,相關(guān)動物試驗(yàn)也提示與HbF的表達(dá)高度相關(guān)[10]。Myb是一種原癌基因,可以通過調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄實(shí)現(xiàn)自身功能,對造血細(xì)胞的分化、增殖和凋亡均有重要作用。對地中海貧血患者的研究發(fā)現(xiàn),在HbF含量增多的同時,出現(xiàn)了HBS1L和cMyb兩種基因表達(dá)減少,體外實(shí)驗(yàn)也表明,cMyb可以影響γ-球蛋白基因表達(dá),低表達(dá)的Myb能加速紅細(xì)胞成熟[11]。目前一些研究[12-13]提示,在β-地貧和一些血紅蛋白病的治療中,某些特異性的miRs通過調(diào)控KLF1、BCL11A和Myb等HbF相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子,能激活γ珠蛋白基因,誘導(dǎo)重新表達(dá),從而在轉(zhuǎn)錄后水平上對患者的血紅蛋白種類和含量進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此,珠蛋白基因誘導(dǎo)的原理可能是通過減少BCL11A及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的基因表達(dá)或抑制其蛋白活性,實(shí)現(xiàn)激活γ珠蛋白表達(dá),增加HbF含量的目的。
本研究采用補(bǔ)氣益精生血法治療β地貧,初步探討了中藥誘導(dǎo)γ珠蛋白基因表達(dá)合成HbF的分子機(jī)制。筆者采用west-ern blot方法,檢測用藥前后患兒BCL11A、KLF1、SOX6、Myb蛋白水平,結(jié)果提示中藥可顯著抑制BCL11A、SOX6、Myb蛋白水平。據(jù)此推測,中藥治療β地貧的分子機(jī)制是通過抑制紅系反式作用因子BCL11A及相關(guān)紅系轉(zhuǎn)錄因子SOX6、Myb的蛋白表達(dá)水平,激活γ-珠蛋白基因表達(dá),從而增加HbF含量。中藥組對KLF1蛋白水平無明顯影響。KLF1與紅系分化過程密切相關(guān),它通過結(jié)合β-珠蛋白啟動因子,促進(jìn)β-珠蛋白的表達(dá)以及γ-向β-珠蛋白基因的轉(zhuǎn)換和紅系分化。其作用機(jī)制與直接激活β珠蛋白基因、間接抑制γ珠蛋白基因表達(dá)有關(guān)[14],而β地貧患兒由于β珠蛋白基因缺陷,對KLF1無法產(chǎn)生應(yīng)答,因此,在珠蛋白誘導(dǎo)治療中,KLF1蛋白水平無明顯變化。本次研究中,對照組對紅系反式作用因子的蛋白水平無顯著影響,還需后期加大樣本量進(jìn)行深入研究。
通過本次研究,筆者進(jìn)一步證實(shí)了補(bǔ)氣益精生血法治療β地貧,能夠顯著提高患兒Hb及HbF水平,改善貧血癥狀,達(dá)到與對照組羥基脲相近的效果,且副作用較少,對于我國南方等地貧高發(fā)區(qū)具有較大的實(shí)用價值及廣闊的應(yīng)用前景。通過檢測紅系反式作用因子的蛋白表達(dá)水平,初步探討了中藥誘導(dǎo)γ珠蛋白基因表達(dá)合成HbF的分子機(jī)制,隨著臨床應(yīng)用的開展,后續(xù)將在分子生物學(xué)機(jī)制上進(jìn)行更加深入的研究。
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