王榮華，陳信義，褚雨霆，侯 麗，王 婧(綜述)，許亞梅(審校)

(北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院血液腫瘤科，北京 100700)

白血病干細(xì)胞表面分子標(biāo)志物及分化抗原高表達(dá)與難治性急性白血病

王榮華△，陳信義※，褚雨霆，侯 麗，王 婧(綜述)，許亞梅(審校)

(北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院血液腫瘤科，北京 100700)

白血病是一類起源于造血干細(xì)胞的惡性克隆性疾病，越來越多的研究證明，白血病干細(xì)胞(LSC)是白血病復(fù)發(fā)的根源，其具有與正常造血干細(xì)胞類似的無限增殖和自我更新能力，且LSC處于靜止期，能逃逸化學(xué)藥物的治療作用，從而導(dǎo)致白血病復(fù)發(fā)和難治。其中，白血病復(fù)發(fā)及其難治與LSC表面分子標(biāo)志物及分化抗原表達(dá)密切相關(guān)。因此，以LSC特異性表面抗原或分子標(biāo)志物為靶點(diǎn)，尋找和發(fā)現(xiàn)治療白血病的生物靶向藥物已成為可能治愈白血病研究的重點(diǎn)。

白血病干細(xì)胞;分子標(biāo)志物;分化抗原;難治性急性白血病

1 LSC表面分化抗原高表達(dá)與難治性急性白血病

1.1 LSC表面分化抗原高表達(dá) 目前的研究發(fā)現(xiàn)，M0、M1、M2、M4、M5的 LSC 細(xì)胞表面抗原表型是從HSC惡性轉(zhuǎn)化而來，因而，具有許多HSC的表型標(biāo)記，如表達(dá) C、CD133、HLA-DR－等。其中，CD34抗原為細(xì)胞表面的磷酸化糖蛋白，選擇性地高表達(dá)于早期造血干/祖細(xì)胞，正常骨髓單個(gè)核細(xì)胞中表達(dá)率＜3%，而在部分急性髓性白血病(acute myeloblastic leukemia，AML)中存在高水平表達(dá);HLA-DR抗原是由人類第6號(hào)染色體上的HLA-DR區(qū)基因編碼的α和β糖蛋白鏈構(gòu)成。其功能是參與誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。HLA-DR抗原主要分布在B淋巴細(xì)胞、干細(xì)胞、祖細(xì)胞、早期粒細(xì)胞等;CD133抗原為5次跨膜糖蛋白，是一種非常保守的蛋白，具有很高的從線蟲到人的同源性。CD133-1和 CD133-2是人 CD133的兩種亞型，這兩種異構(gòu)體的表達(dá)譜不同，功能存在怎樣的差異目前尚不清楚。汪家敏等［3］研究發(fā)現(xiàn)，CD133-2在急性淋巴細(xì)胞白血病(acute lymphocytic leukemia，ALL)、AML均呈無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的陽性高表達(dá)。

1.2 在難治性急性白血病中的意義 LSC表面分化抗原表達(dá)與急性白血病復(fù)發(fā)以及難治具有明顯相關(guān)性。鄭德明等［4］應(yīng)用異硫氰酸熒光素單克隆CD34熒光抗體，并采用流式細(xì)胞術(shù)檢測了30例AML患者骨髓CD34+表達(dá)，結(jié)果顯示，CR組CD34+表達(dá)明顯低于未CR組。徐菁等［5］報(bào)道，CD34+與WT1基因表達(dá)成正相關(guān)，陽性表達(dá)的AML患者CR及生存期顯著低于陰性患者。趙玥等［6］報(bào)道，CD34+/CD11b+在AML難治組與非難治組表達(dá)率分別為37.8%和13.0%，兩組比較，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)急性早幼粒白血病細(xì)胞錯(cuò)譯表達(dá)HLA-DR時(shí)，其誘導(dǎo)緩解率及PMLRAR融合基因轉(zhuǎn)陰率均明顯降低。HLA-DR在急性早幼粒白血病細(xì)胞中屬于系列交叉表達(dá)，它可使急性早幼粒細(xì)胞白血病的誘導(dǎo)緩解率明顯降低［7］。有研究表明，Survivin和CD133在白血病患者的骨髓中表達(dá)呈正相關(guān)性，表達(dá)均陽性的白血病患者CR率明顯低于陰性患者［8］。從上述可以看出，LSC表面分化抗原高表達(dá)是急性白血病難治的關(guān)鍵。因此，通過動(dòng)態(tài)檢測LSC表面分化抗原表達(dá)，并結(jié)合遺傳學(xué)與耐藥基因等檢測方法，對于推斷白血病的治療效果，判定白血病是否難治具有重要臨床意義。

2 LSC分子標(biāo)志物表達(dá)與難治性急性白血病

2.1 LSC分子標(biāo)志物高表達(dá) LSC雖然具有HSC的一些特征，但細(xì)胞和分子水平完全不同于HSC，也不同于由它形成克隆的白血病細(xì)胞，其細(xì)胞表面獨(dú)特的分子標(biāo)志物高表達(dá)，對于白血病早期診斷、微小殘留細(xì)胞的檢測以及靶向性治療具有重要意義。其中，CD123(IL-3受體α鏈)是未分化的LSC特異性表面分子標(biāo)志物，在LSC中呈現(xiàn)高度表達(dá)，而在HSC和增殖能力有限的白血病祖細(xì)胞中不表達(dá)或很少表達(dá)。有研究證明，CD123可通過JAK-STAT、Ras-Raf信號(hào)途徑調(diào)控細(xì)胞周期，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖［9］，激活PDK-Akt、環(huán)腺苷酸-蛋白激酶A信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制腫瘤細(xì)胞凋亡［10］。CD47又叫整合素相關(guān)蛋白，最初從人胎盤與整合素αvβ3共純化及從血小板與β3整合素共免疫沉淀而為人們所認(rèn)識(shí)，其功能與整合素相關(guān)。CD47在AML患者LSC表面高表達(dá)，CD47通過與巨噬細(xì)胞表面的信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α結(jié)合，產(chǎn)生抑制性信號(hào)，降低吞噬細(xì)胞的吞噬活性從而降低機(jī)體固有免疫系統(tǒng)對 LSC清除作用［11-12］，但有 t(8;21)(q22;q22)預(yù)后較好細(xì)胞遺傳學(xué)異常的LSC具有較低的CD47表達(dá)。CD117(c-Kit)是一種由c-Kit原癌基因編碼，相對分子質(zhì)量為145×103，并具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白受體，其配體為干細(xì)胞因子(stem cell factor，SCF)。SCF是重要的造血生長因子，與其他細(xì)胞因子協(xié)同可刺激造血干/祖細(xì)胞的增殖和分化。SCF-CD117相互作用可能是干細(xì)胞生存的關(guān)鍵因素。在AML患者CD117+細(xì)胞中的表達(dá)明顯高于正常人群［13］。CD96亦稱 Tactile(T cell activation increased late expression)，屬于免疫球蛋白超家族成員，為單次跨膜的膜蛋白。Hosen等［14］應(yīng)用信號(hào)序列捕獲聚合酶鏈反應(yīng)分析純化CD34+/CD38－的AML細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)60%的AML患者有CD96表達(dá)，其表達(dá)水平比正常骨髓的HSC高202～570倍，認(rèn)為CD96可能是AML干細(xì)胞的一個(gè)獨(dú)特的表型標(biāo)志。CD7為一相對分子質(zhì)量為4×104的單鏈糖蛋白，是T細(xì)胞發(fā)育過程中的一個(gè)特征性標(biāo)志。其除在具有多向分化潛能的HSC中有表達(dá)外，也是AML重要分子標(biāo)志物［15］。CD7主要表達(dá)于M1和M2類型的白血病，其細(xì)胞可能起源于較早期造血干/祖細(xì)胞水平，對化療藥物不敏感，且化療后CR很低［16］。CD56是一種相對分子質(zhì)量為2×105～2×108的細(xì)胞表面糖蛋白，主要表達(dá)在自然殺傷細(xì)胞和部分T細(xì)胞表面。CD56與較多的髓外浸潤、CD34表達(dá)、p170表達(dá)及較短的生存期有關(guān)，認(rèn)為CD56+的AML是一種特殊類型的白血病，預(yù)后較差［17］。C型外源凝集素樣分子1(C-type lectin-like molecule-1，CLL-1)是一種跨膜糖蛋白，其表達(dá)只限于血液系統(tǒng)，特別是表達(dá)于外周血和骨髓的髓系細(xì)胞。Van等［18］應(yīng)用流式細(xì)胞儀器分析89例AML患者的CD34+/CD38－細(xì)胞群，其中86.5%的細(xì)胞表達(dá)CLL-1，而在HSC卻不表達(dá)。

2.2 在難治性急性白血病中的意義 有95%以上的LSC停留在G0期，當(dāng)大劑量化學(xué)藥物對增殖期敏感和(或)耐藥的白血病細(xì)胞被殺滅時(shí)，臨床處于CR狀態(tài)時(shí)，LSC可利用快速自我更新、無限增殖的能力，重新活躍而進(jìn)入細(xì)胞分裂周期，造成AL復(fù)發(fā)和(或)難治。王躍飛等［19］對97例急性B淋巴細(xì)胞白血病患者進(jìn)行多參數(shù)流式細(xì)胞術(shù)檢測和MRD分析發(fā)現(xiàn)，CD123在復(fù)發(fā)急性B淋巴細(xì)胞白血病患者中表達(dá)升高，并認(rèn)為其是白血病復(fù)發(fā)與預(yù)后的重要標(biāo)志。Wakita 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，CD117+表達(dá)與AML復(fù)發(fā)或難治正相關(guān)，且CD117+的AML患者多伴有t(8;21)，檢測CD117可作為t(8;21)重要預(yù)測指標(biāo)。有研究顯示，CD117+t(8;21)的AML患者預(yù)后比CD117－t(8;21)的AML患者差［21］。干靈紅等［22］應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)分析了145例非M3型AML患者免疫表型，并探討CD56在非M3型AML患者中的表達(dá)及在MRD檢測中的意義。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD56+組MRD陽性率、復(fù)發(fā)率均明顯高于CD56－組。Chao 等［23］研究表明，CD47在混合性及高危ALL患者中呈陽性高表達(dá)，其預(yù)后差。吳穎等［24］采用流式細(xì)胞術(shù)檢測91例初治AL患者骨髓單個(gè)核細(xì)胞表面分子CD96發(fā)現(xiàn)，在不同類型的AL中均有不同程度的表達(dá)，但經(jīng)治療達(dá)到CR后，CD96+低于CD96－組，認(rèn)為CD96陽性表達(dá)可能與AL原發(fā)耐藥或復(fù)發(fā)難治相關(guān)。許娜等［25］研究發(fā)現(xiàn)，CD56+與CD11b高表達(dá)的AML-M5患者易出現(xiàn)異常核型，以累及11q23/MLL基因異常多見，易合并髓外浸潤，且多為難治性患者。曹暉等［26］發(fā)現(xiàn)，CD7和CD56在AML患者的異常表達(dá)發(fā)生在AML細(xì)胞分化的早期階段，治療后CD34+CD38－Lin－干細(xì)胞中 CD7+和CD56+細(xì)胞比例高的患者易出現(xiàn)MRD，表明疾病進(jìn)展和預(yù)后不良。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測CD7、CD56和CD11b表達(dá)，對發(fā)現(xiàn)AML早期復(fù)發(fā)有重要意義。Van等［27］發(fā)現(xiàn)，CLL-1存在于AML CD34+/CD38－細(xì)胞群中，而不表達(dá)于HSCs。其中，73%的AML患者CD34+/CD38－細(xì)胞群表達(dá)CLL-1，且陽性率 ＞50%。以上研究表明，CD123、CD117、CD56的陽性表達(dá)是AL復(fù)發(fā)和難治的重要標(biāo)志，CD96可能與AL原發(fā)耐藥或復(fù)發(fā)進(jìn)展有關(guān)。AML伴CD56表達(dá)或多個(gè)抗原交叉表達(dá)時(shí)預(yù)后較差。AL分子標(biāo)志物的交叉表達(dá)往往預(yù)后更差，且多為難治。

3 結(jié)語

總之，LSC表面分子標(biāo)志物、分化抗原的發(fā)現(xiàn)與認(rèn)識(shí)，能為白血病發(fā)病的分子生物學(xué)機(jī)制研究、疾病監(jiān)控、治療策略以及預(yù)后判斷提供依據(jù)。特別是研究白血病復(fù)發(fā)、難治與LSC表面分子標(biāo)志物與分化抗原的關(guān)系，探索LSC與HSC之間的生物學(xué)差異，利用LSC表面分子標(biāo)志物與分化抗原特征，尋找靶向性消除LSC的藥物，并最大程度地減少對HSC的影響可能是徹底治愈白血病的有效途徑和最佳治療策略。

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High Expression of Surface Molecular Markers and Differentiation Antigens of Leukaemia Stem Cells in Refractory Acute Leukemia

WANG Rong-hua，CHEN Xin-yi，CHU Yu-ting，Hou Li，WANG Jing，XU Yamei.(Oncology and Hematology Department of Dongzhimeng Hospital，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing100700，China)

Leukemia is one of the malignant cloning diseases derived from hematopoietic stem cell.There are more and more researches showing that leukaemia stem cell(LSC)is the origin of the recurrence of leukemia，which has the similarity with the normal haemopoietic stem cell in infinite proliferation and self-renewing.And LSC can get away with the effect of drugs in its resting stage and lead to the recurrent and refractory leukemia.The relapse and refractory of leukemia are closely related to the high expression of differentiation antigens and the surface molecular markers of LSC.Consequently，the biological target drug，which targets specific surface antigens or molecular markers of LSC，has become the new emphasis in the research of leukemia.

Leukemia stem cell;Molecular markers;Differentiation antigens;Refractory acute leukemia自 Lapidot等［1］首次報(bào)道了具有C/C表型的人急性髓性白血病干細(xì)胞(leukemia stem cell，LSC)以來，越來越多的研究顯示，LSC在維持白血病的存在、抵御細(xì)胞毒藥物殺傷、白血病復(fù)發(fā)以及白血病細(xì)胞的多藥等方面起著重要作用［2］。LSC 既保持了正常造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cell，HSC)的生物學(xué)特征，但又不同于增生能力有限的原始白血病細(xì)胞。LSC有95%以上處于G0期靜止?fàn)顟B(tài)，對化療藥物極不敏感，容易對多種化療藥物交叉耐藥。當(dāng)大劑量化學(xué)藥物使絕大多數(shù)敏感和(或)耐藥的白血病細(xì)胞被殺滅，臨床處于完全緩解(complete remission，CR)狀態(tài)時(shí)，體內(nèi)仍殘留109以下，以LSC為主的微小殘留病灶(minimal residual disease，MRD)，會(huì)重新活躍而進(jìn)入細(xì)胞分裂周期，并很快自我更新，無限增殖，造成急性白血病的復(fù)發(fā)。分子生物學(xué)研究表明，LSC除具有許多HSC的表型標(biāo)記，如C、C、HLA-DR－、C、CD133等外，還具有其自身特異性的細(xì)胞表型，如C、CD47、CD56、CD90(Thy-1)、CD117(c-kit)、CD96等高表達(dá)。其中，有些特異性表面分子標(biāo)志物或分化抗原高表達(dá)與急性白血病復(fù)發(fā)存在著明顯的相關(guān)性。

R733.71

A

1006-2084(2012)13-1973-04

教育部高等學(xué)校博士點(diǎn)專項(xiàng)基金(20100013110008);北京中醫(yī)藥大學(xué)自主創(chuàng)新課題(2010YYBZZ-XS071)

2011-12-28

2012-02-09 編輯：紀(jì)燕飛