白细胞介素8及其受体在急性白血病的表达及其意义

中华血液学杂志 1999年第1期第20卷 论著

作者：刘继明　曾慧兰　张毅　陶惠芳　张学光

单位：215007　苏州医学院生物技术研究所（刘继明、张毅、张学光）；苏州医学院附属第一医院(曾慧兰、陶惠芳)

　　关键词： 白血病；白细胞介素8；受体，白细胞介素8；中枢神经系统

　　【摘要】　目的　探讨白细胞介素8(IL-8)及其A、B受体(IL-8RA、IL-8RB)的表达与急性白血病(AL)的分型、疗效及并发症的关系。方法　用酶联免疫夹心法检测77例初诊AL患者外周血IL-8含量，用间接免疫荧光及流式细胞术检测骨髓单个核细胞(MNCs)表达IL-8R，并检测了15例AL完全缓解(CR)期脑脊液(CSF)中IL-8水平。结果　AL患者外周血IL-8水平高于正常人，其中急性髓系白血病(AML)高于急性淋巴细胞白血病(ALL)， M₄、M₅高于M₁～M₃，B-ALL高于T-ALL（P＜0.05）。ALL中IL-8＞100ng/L组比≤100ng/L组疗效差（P＜0.05);约36.36%的AL患者IL-8R(+),IL-8R(+)者的外周血白细胞计数及幼稚细胞比例显著高于IL-8R(-)者（P＜0.05);CR期患者CSF中IL-8水平与治疗前比较,差异无显著性（P＞0.05),合并中枢神经系统白血病（CNSL）时明显升高。结论　外周血和CSF中IL-8水平的检测及检测骨髓MNCs膜IL-8R的表达有助于AL各亚型的鉴别及预后判断;CNSL发生时CSF中IL-8增高。

　　Study on the expression of interleukin-8 and its receptors in acute leukemia　LIU Jiming, ZENG Huilan, ZHANG Yi, et al.Institute of Biotechnology, Suzhou Medical College, Suzhou　215007

　　【Abstract】　Objective　To evaluate the expression of interleukin 8 (IL-8) and its A, B type receptors (IL-8RA, IL-8RB) in acute leukemia (AL).Methods Plasma IL-8 concentrations in peripheral blood and IL-8R expressions on bone marrow mononuclear cell (MNC) membrane of 77 newly diagnosed AL patients were assayed by ELISA and FACS, respectively. IL-8 concentration in cerebral spinal fluid (CSF) of 15 AL patients in complete remission (CR) were kinetically measured.Results Plasma IL-8 levels in newly diagnosed AL patients were increased. IL-8 levels were higher in AML than in ALL, in AML-M₄,M₅ were higher than in AML-M₁～M₃, and in B-ALL were higher than in T-ALL, respectively (P＜0.05). In ALL, CR rate in patients with IL-8＞100ng/L was lower than in those with IL-8≤100ng/L (P＜0.05).36.36% of the patientswere MNC IL-8R positive. Peripheral blood WBC and blasts amounts in IL-8R(+) group were significantly higher than IL-8R (-) group (P＜0.05). CSF IL-8 levels in CR patients were not different from newly diagnosed patients (P＞0.05) and were increased while central nervous system leukemia (CNSL) developed.Conclusion　Detection of IL-8 and IL-8R might help to identify AL types and predict prognosis and the development of CNSL.

　　【Key words】　Leukemia　　Interleukin-8　　Receptor,interleukin-8　　Central nervous system

　　白细胞介素8（IL-8)是CXC细胞因子超家族成员，主要介导炎症细胞趋化活性，改变细胞粘附功能。近年已报道IL-8及其受体（IL-8R）与急性白血病（AL）有相关性^［1］ ，我们曾报道过AL患者血浆及脑脊液(CSF)中IL-8含量升高^［2］。现对77例初诊AL患者外周血血浆IL-8含量及骨髓单个核细胞（MNCs）膜IL-8R表达情况进行分析，并动态检测15例骨髓完全缓解(CR)期的AL患者CSF中IL-8含量，从而探讨IL-8R的表达在AL分型、预后及并发症方面的意义。

　　病例和方法

　　1　病例　初诊AL患者77例均为苏州医学院附属第一医院经MIC标准确诊患者，男51例，女26例，中位年龄33(14～70)岁。其中急性淋巴细胞白血病(ALL)26例，急性髓系白血病(AML)48例(M₁　2例，M₂　17例，M₃　13例，M₄　5例,M₅　10例, M₆　1例)，杂合白血病(HAL)3例(均为ALL/AML)。15例 CR期患者中，男7例，女8例，中位年龄30(15～43)岁;ALL 6例，AML 8例(M₁　3例，M₂　2例，M₃　2例，M₄　1例)及HAL 1例。分别处于CR 1～24个月，其中3例在CR 4～10个月时发生了中枢神经系统白血病(CNSL)。髓外浸润以肝脾肿大为指标。正常对照取自苏州市中心血库健康献血员外周血。疗效和CNSL的诊断标准见文献［3］。

　　2　标本制备　77例AL患者治疗前新鲜抗凝外周血，常规离心分离血浆，-20℃冻存待测IL-8含量，其中22例患者骨髓经Ficoll-Hypaque密度梯度离心分离MNCs后，再检测膜IL-8RA(A型受体)及 IL-8RB(B型受体)。CSF标本于鞘内注射药物(CR后定期隔1～4个月)前无菌取得3ml，-20℃冷冻，待测IL-8。

　　3　检测方法　IL-8R及免疫分型均用间接免疫荧光法。 流式细胞术(EpicsXL, Coulter公司, USA)检测5000～10000个细胞，以≥20％为阳性标准。抗IL-8R A、B型单抗由日本金泽大学赠送；免疫分型单抗有T系列CD₂、CD₃、CD₇，B系列CD₁₀、CD₁₉、CD₂₂，髓系列CD₁₃、CD₃₃、CD₁₄及CD₃₄( 购自Immunotech公司)。血浆IL-8测定用酶联免疫夹心法^［2］,试剂盒由本科室自行制备。

　　4　治疗方法　AML用HA(三尖杉酯碱＋阿糖胞苷)、DA(柔红霉素＋阿糖胞苷)方案诱导，ALL用DOP/DOLP(柔红霉素＋长春新碱＋左旋门冬酰胺酶＋泼尼松)方案。3例合并CNSL患者隔日鞘注甲氨蝶呤10mg或阿糖胞苷50mg，直至症状消失或CSF正常3次以上。

　　5　统计学分析　采用t检验或χ²检验。

　　 结果

　　1　AL患者外周血中IL-8水平　初诊AL患者血浆IL-8水平均高于正常对照，AML(47例，1例M₆未计入)患者IL-8水平明显高于ALL，M₁～M₃（32例）低于M₄、M₅（15例)，B-ALL（15例）高于T-ALL（11例）（P＜0.05)(表1)。

表1　各型AL外周血IL-8水平比较(±s)

*与T-ALL组相比；#与ALL组相比

　　2　髓外浸润　经随访60例AL患者的疗效及髓外浸润(肝脾肿大)与外周血中IL-8含量,分析表明，AML患者血浆IL-8水平与疗效及有无髓外浸润无相关性;ALL中IL-8含量在0～100ng/L组，CR率显著高于＞100ng/L组(P＜0.05)，但与浸润情况无相关性(表2)。

表2　IL-8水平与疗效及髓外浸润关系

　　3　IL-8RA、IL-8RB在AL亚型的表达　22例AL患者中有8例(36.36%)IL-8R表达升高，IL-8RA阳性占3例(13.64%)，其中2例为HAL，1例为B-ALL，10例AML均未见表达；IL-8RB阳性者为5例(22.73%)，其中AML 4例(占AML的40%)，T-ALL 1例。A、B两型受体与免疫分型的关系因例数少未比较。

　　4　IL-8R与临床特征　表达IL-8R阳性AL初诊患者的白细胞数量及外周血中原始、幼稚细胞比例显著高于IL-8R阴性组(P＜0.05)，但骨髓中原始、幼稚细胞比例两组比较,差异无显著性。髓外浸润率在IL-8R阳性AL患者与IL-8R阴性AL 患者差异亦无显著性(表3)。

表3　IL-8R表达与临床特征的关系

　　5　CNSL与IL-8　动态观察15例AL CR期的IL-8含量变化发现，3例发生CNSL的时间分别为CR后4，5，10个月，此时CSF中IL-8含量均明显升高。12例未发生CNSL患者CSF中IL-8含量与初诊时［(108.31±96.34）ng/L］比较,差异无显著性。有1例在确诊CNSL前1.5个月，CSF中IL-8含量已从原有的158.11ng/L升至431.71ng/L，当CSF出现大量幼稚细胞,诊断CNSL时，IL-8含量2507.00ng/L，经隔日鞘注甲氨蝶呤连续3次，随CSF中幼稚细胞数的减少和消失，IL-8含量渐下降，最后降至88.33ng/L。另1例亦有类似变化。第3例随病情恶化，CSF中IL-8含量逐渐上升，1周后死亡。

讨论

　　Tobler等^［1］报道AL细胞功能性地表达IL-8 mRNA并分泌IL-8，用Northern杂交检测47例AL患者的骨髓MNC膜IL-8R，约40%AML表达IL-8 mRNA，而所有ALL均阴性，凡表达IL-8R阳性的白血病细胞均有胞浆内游离钙变化，且呈IL-8浓度依赖性。Vinante等^［4］用酶联免疫吸附法检测46例AL，M₀～M₃型IL-8水平为(770±1360)ng/L，M₄、M₅型为(16500±21000)ng/L, M₄、M₅型的 IL-8水平明显高于M₀～M₃;检测29例AL表达IL-8　mRNA,M₄、M₅有11例阳性,M₀～M₃仅3例阳性。体外培养24～72小时,95%AML细胞可自行分泌IL-8,其中M₄、M₅上清IL-8水平(68000±46000)ng/L,而M₀～M₃仅为(8500±12000)ng/L(P＜0.001),表明AML细胞分泌高水平IL-8预示有单核系分化的倾向。本研究显示各型AL患者外周血IL-8 水平明显高于正常人,AML明显高于ALL,B-ALL明显高于T-ALL。AML不同亚型其IL-8水平有差异，M₄、M₅明显高于M₁～M₃，与文献报道一致，提示依据IL-8水平差异有助于AL各亚型的辅助鉴别。

　　本研究未发现AML各亚型的IL-8水平与髓外浸润及疗效之间有相关性，但ALL患者IL-8＞100ng/L组的疗效差。对22例AL患者的骨髓MNCs膜IL-8RA及IL-8RB表达分析，阳性表达有8例。AML IL-8RA表达阴性，而IL-8RB阳性则多见于AML。与Tobler等^［1］报道所有ALL均阴性表达不同，我们发现B、T-ALL各有1例分别表达IL-8RA和IL-8RB。有人认为两种受体分布的细胞有不同，IL-8RA分布较广，存在于单核细胞、肿瘤细胞、中性粒细胞、HL-60细胞、PHA活化的T细胞、THP-1髓样前体细胞等，而IL-8RB则主要局限在髓样细胞^［5］。我们发现IL-8R表达与初诊时白细胞数及外周血幼稚细胞比例之间显著相关。Laterveer等^［6］发现IL-8可动员骨髓干细胞至外周血，提示IL-8可能还参与炎症以外的病理及造血过程。这可能由于IL-8诱导骨髓中性粒细胞释放大量金属蛋白酶、胶原酶及其它代谢活性物质，并刺激骨髓嗜碱粒细胞释放组胺，从而导致骨髓干细胞与骨髓基质脱离而易于移动至外周血中。

　　刘廷析等^［7］发现白血病浸润发生率随CD_11a、CD_49d表达上调而增加，提示白血病细胞可能通过CD_11a/ICAM-1、CD_49d/ICAM-1粘附机制介导其浸润。IL-8属于CXC细胞趋化因子超家族，可增强粒细胞表达CD_11a、CD₁₈等整合素^［8］。我们曾报道初诊AL患者CSF中IL-8水平高于正常人^［2］,本研究结果显示处于缓解期的15例患者其CSF中IL-8含量仍与初诊时无明显差异，当发生CNSL时IL-8含量明显升高。动态观察其中1例表明，若CSF中IL-8含量升高，提示有可能发生CNSL。值得注意的是,处于CR期的CSF中IL-8升高，其分泌来源是否为残余AL细胞，还是白血病细胞的迁移，在组织中浸润的结果，尚有待进一步阐明。

　　本课题受江苏省科委优秀青年教师基金(BQ96016)资助

　　参考文献

　　[1]　Tobler A, Moser B, Dewald B, et al. Constitutive expression of interleukin-8 and its receptor in human myeloid and lymphoid leukemia. Blood, 1993, 82:2517-2525.

　　[2]　朱建昆,张毅,陆宇新,等.人IL-8 酶联免疫测定法在白血病标本检测中的应用.苏州医学院学报,1996,16:778-780.

　　[3]　张之南，主编. 血液病诊断及疗效标准. 第1版. 天津：天津科学技术出版社，1991. 187-192.

　　[4]　Vinante F, Rigo A, Tecchio C,et al. Preferential release of high amounts of interleukin-8 by myeloid blasts showing monocytic differentiation. Haematol,1996,81:195-200.

　　[5]　Holmes WE, Lee J, Kuang WJ, et al. Structure and functional expression of a human interleukin-8 receptor. Science, 1991, 253:1278-1280.

　　[6]　Laterveer L,Lindley LJD,Hamilton MS,et al.Interleukin-8 induces rapid mobilization of hematopoietic stem cells with radio protective capacity and long-term myelolymphoid repopulating ability. Blood, 1995,85:2269-2275.

　　[7]　刘廷析，刘秀芳，向建平，等. 急性髓系白血病细胞侵袭能力与粘附分子表达关系探讨. 中华血液学杂志，1997，18:29-31.

　　[8]　Detmers PA, Lo SK, Olsen-Egbert E, et al. Neutrophil-activating protein-1/interleukin-8 stimulates the binding activity of the leukocyte adhesion receptor CD_11b/CD₁₈ on human neutrophils. J Exp Med， 1990, 171: 1155-1162.

收稿：1998-07-06　　修回：1998-09-17

　　(校对：张志方)