急性白血病MDR1与分化抗原关系及其临床意义
临床血液学杂志 2000年第6期第13卷 临床研究
作者:张晓晖 乔振华 杨林花 宋善俊
单位:张晓晖 乔振华 杨林花(山西医科大学第二医院血液科 太原,030001);宋善俊(同济医科大学附属协和医院血液科)
关键词:急性白血病;多药耐药;细胞分化抗原
摘要 目的:探讨急性白血病MDR1+/CD34+表型的临床意义。方法:采用流式细胞仪及对碘硝基四唑盐(INT)细胞毒检测法,分析了51例初治及17例复发急性白血病患者细胞的表面分化抗原及MDR1+基因编码的p170阳性率,并用INT法的体外药敏试验进行对照。结果:MDR1+与CD34+有显著相关性(r=0.842,P<0.01),而与CD13、CD14、CD15、CD33、HLA-DR等其它髓系抗原无关;MDR1+/CD34+表型细胞较MDR1-/CD34-表型细胞缓解率、生存期、缓解期显著缩短。结论:急性白血病MDR1+/CD34+表型可作为白血病预后不良的指标。
Study on the differental antigen relation with MDR1
and their clinical significance in acute leukemia
ZHANG Xiao-hui QIAO Zhen-hua YANG Lin-hua
(Department of Hematology of Shanxi Medical University,Taiyuan 030001)
SONG Shan-jun
(Institute of Hematology,Union Hospital,Tongji Medical University)
Abstract Objective:To detect the expression of the multidrug resistance(MDR) gene product(P-glycoprotein) and differential antigen, clinical significance of MDR1+/CD34+ phenotype in the patients with acute leukemia.Method:By means of flow cytometry(FCM) and P-iodonitrtetrazolium violet(INT) method, 51 cases and 17 cases were studied including,previously untreated group and relapse group,respectively.Result:The results showed the MDR1+ phenotype correlated with CD34+ phenoype in acute leukemia(r=0.842,P<0.01);In the resistance drug group,the ratio of the expression of CD34+ and MDR1+ was higher than that of sensitivity group(P<0.01,P<0.05),There were no correlations among MDR1+ and CD13、CD14、CD15、CD33 HLA-DR;The ratio of CR and the time of disease free surival (DFS) with the MDR1+/CD34+ phenotgpe was significantly less than those of the MDR1-/CD34- phenotype.Conclusion:The MDR1+/CD34+ phenotype is a poor factor in the prognosis of patients with acute leukemia.
Key words Acute leukemia Multidrug resistance Differential antigen
白血病细胞多药耐药(MDR)是白血病治疗失败的主要原因,是临床治疗白血病所面临的棘手问题,其耐药机制的阐明,对化疗将会产生深远的影响。以往研究CD34+或MDR1+分别与临床疗效的关系较多;而对白血病细胞MDR1+表达与细胞表面分化抗原的关系报道少见,这两者之间的关系与白血病缓解和预后等的相关性,国内外报告结果尚不完全一致。本研究分析急性髓性白血病细胞MDR1+与表面分化抗原的关系,旨在对其临床意义进行探讨。
1 资料与方法
1.1 临床资料
根据FAB协作组诊断标准,确诊68例急性髓性白血病患者,男41例,女27例;中位年龄41(15~69)岁。初治51例,复发17例。FAB分型:M19例,M210例,M36例,M414例,M518例,M65例,
本课题由山西省自然科学基金资助(No.92043)M71例,慢性粒细胞急性粒细胞变5例。对照组为11例正常人,男6例,女5例;中位年龄37(14~51)岁。患者确诊后采用DA,个别采用HA、HAD、AA等化疗方案进行治疗。
1.2 检测方法
MDR1基因编码p170的阳性率>20%为MDR1+,CD34阳性率>20%为CD34+。CD13、CD14、CD15、CD33及HLA-DR单抗均购自美国DOKO公司,对碘硝基四唑盐(INT)由瑞士FLUKO公司提供。
单个核细胞制备:髂后上棘抽取骨髓液3 ml置于肝素抗凝标本中,缓缓注入淋巴细胞分离液上,密度梯度离心20 min(2 000 r/min),吸取界面上单个核细胞层(MNC),用PRMI-1640洗涤3次,2%多聚甲醛固定。
药物工作液的配制:药物用PRMI-1640培养基配制成4 x溶液,-20℃贮藏,时间不超过2周。药物浓度参考临床化疗药物血浆浓度峰值。用Limberg公式计算血浆药物浓度,作为体外药物浓度的依据。足叶乙甙(VP 16)40 g/L,阿糖胞苷(Ara-c)80 g/L,三尖彬酯碱(H)1 g/L,柔红霉素(DNR)25 g/L,长春新碱(VCR)4 g/L,阿霉素(Adr)64 g/L。
INT药敏检测:参考Bernabei等和Santini等方法稍作改进。将单个核细胞液加入96孔平底培养板中,100 μl/孔每组做4个平行孔,按设计分组分别加入不同的药物、等量PRMI 1640及含20%胎牛血清的培养液,5%CO237℃培养72 h后,加40 μl的INT溶液(1 g/L)继续孵育12 h,加入1 mol/L的HCl 20 μl。用DG 3022型酶联免疫检测仪,检测在490 nm波长的光密度A值,4孔取平均值计算细胞毒性指数CI〔CI=(1-实验组A值/对照组A值)×100%〕。CI≥30%为体外敏感,CI<30%为体外耐药。
白血病细胞表面分化抗原及p170样品制备:采用间接免疫荧光标记法,以1×106/ml分7组细胞,缓冲液(PBS)洗涤2次,每次2 min(1 000 r/min)。弃上清液,分别加入1∶200稀释的CD13、CD14、CD15、CD33、CD34、HLA-DR、p170单抗各100 μl,均水浴30 min(37℃),用PBS液洗涤2次。弃上清液后,均加入1∶200稀释的羊抗鼠异硫氰酸荧光素FITC(DAKO,USA)100 μl,经500目筛网过滤即可上机检测。除设有正常对照组外,还设有PBS代替相应单抗的阳性对照,只加入相应单抗的阳性对照,只加入FITC-IgG抗体的阳性对照。
流式细胞仪检测:采用FACS 420型流式细胞仪,激光光源为2 W氢离子激光器,输出功率300 mW,激发波长为488 nm。由于FITC和溴化乙啶(EB)两种荧光染料具有相同的激发谱线,FITC发绿色荧光,以520 nm带通滤片,EB发出红色荧光,以590 nm的长通滤片用于荧光检测。测量数据和图像送入HP-300 Comsort 30计算机,用相应的程序软件进行资料处理。
1.3 统计学处理
采用t检验,χ2 检验及相关分析。
2 结果
2.1 药敏试验与p170、CD34阳性率的关系
本研究结果显示常用6种化疗药物体外药敏与临床疗效总的符合率为81.2%,敏感性为83.7%,特异性为74.7%。该方法可靠,有良好的临床符合率。Ara-C、H、DNR、VP16、VCR及ADR体外耐药组和敏感组的CD34+、MDR1+差异有显著性意义,耐药组两者表达率均高于敏感组(P<0.01或P<0.05),见表1。初治组、复发组、对照组的白细胞p170与CD34抗原的表达阳性率见表2。p170与CD13、CD14、CD15、CD33、HLA-DR均无相关性。
表1 两组6种化疗药物体外的CD34+和MDR1+的表达率
分组 |
例数 |
CD34+ |
MDR1+ |
Ara-c |
耐药 |
21 |
27.8±4.31) |
31.4±8.71) |
敏感 |
47 |
11.7±5.7 |
9.8±7.3 |
H |
耐药 |
33 |
25.7±6.41) |
27.8±8.22) |
敏感 |
35 |
13.3±9.1 |
10.1±4.3 |
DNR |
耐药 |
24 |
24.9±7.21) |
28.3±9.8 |
敏感 |
44 |
15.3±3.6 |
8.8±5.4 |
VP16 |
耐药 |
37 |
32.8±9.11) |
29.0±7.21) |
敏感 |
31 |
13.9±7.9 |
10.7±8.6 |
VCR |
耐药 |
38 |
27.2±8.12) |
34.1±5.01) |
敏感 |
30 |
5.6±5.7 |
8.4±8.9 |
ADR |
耐药 |
31 |
23.6±3.92) |
21.9±5.51) |
敏感 |
37 |
8.8±4.9 |
7.2±7.5 |
与敏感组比较1)P<0.05,2)P<0.01
表2 白血病细胞p170与CD34抗原的表达阳性率%
分组 |
例数 |
p170 |
CD34 |
初治组 |
51 |
14.2±7.31)2) |
12.1±9.11)2) |
复发组 |
17 |
38.8±5.61) |
26.8±8.4 |
对照组 |
11 |
4.9±5.3 |
0.94±8.2 |
p170与CD34表达的相关系数r=0.842,P<0.01与对照组比较1)P<0.05,与复发组比较2)P<0.05
2.2 白血病细胞MDR1+表达率与表面分化抗原的关系
AML细胞MDR1+与CD34+显著相关(相关系数r=0.842,P<0.01);MDR1+/CD34+共表达16例形成MDR1+/CD34+表型。而MDR1+与CD13、CD14、CD15、CD33、HLA-DR均无关。
2.3 急性白血病MDR1和(或)CD34不同组别缓解率及两年生存率比较
CD34+、CD34-两组患者的缓解率分别为34.2%和76.7%,差异有极显著性意义(P<0.01);而CD34+2年生存率组显著低于CD34-组(P<0.01);MDR1+组的缓解率(31.0%)和2年生存率(17.2%)均显著低于MDR1-组的69.2%和43.6%(均P<0.01);MDR1/CD34各组缓解率及生存率比较差异有极显著性意义(均P<0.01)。其中MDR1+/CD34+缓解率(18.8%)和生存率(6.3%)低于MDR1-/CD34-组的100%和70.6%(均P<0.05);MDR1-/CD34-组的缓解率和生存率高于MDR1+/CD34-组46.2%和30.8%。见表3。
3 讨论
MDR是白血病治疗失败的主要原因。研究其生物学特性及发生机制,从而进一步探讨逆转耐药的途径,是国内外学者研究的热点课题。CD34抗原是一阶段特异性而非系特异性的白血病分化抗原〔1〕,在白血病细胞CD34抗原表达明显增加;MDR1基因编码p170是白血病细胞膜上溢出泵,能将进入细胞内的结构、功能不同的药物泵出细胞,使细胞内的药物浓度降低,从而使白血病细胞避免被药物杀死。
表3 急性白血病不同组别缓解率及2年生存率比较%
分组 |
例数 |
缓解 |
生存 |
例 |
% |
例 |
% |
CD34 |
CD34+ |
38 |
13 |
34.2 |
6 |
15.8 |
CD34- |
30 |
23 |
76.7 |
16 |
53.3 |
MDR1 |
MDR1+ |
29 |
9 |
31.0 |
5 |
17.2 |
MDR1- |
39 |
27 |
69.2 |
17 |
43.6 |
MDR1/CD34 |
MDR1+/CD34+ |
16 |
3 |
18.8 |
1 |
6.3 |
MDR1-/CD34- |
17 |
17 |
100 |
12 |
70.6 |
MDR1+/CD34- |
13 |
6 |
46.2 |
4 |
30.8 |
MDR1-/CD34+ |
22 |
10 |
45.6 |
5 |
22.7 |
组间比较,均P<0.01 本研究中6种化疗药物耐药组p170、CD34阳性率表达高于敏感组。Thomas等〔2〕和Campos等〔3〕亦有类似的报道。提示两者均与临床耐药有关。以往人们研究较多的是MDR1+及CD34+各自在复发及难治表达,而对于MDR1+与表面分化抗原的关系报道少见。本文资料显示,MDR1+与CD34+显著相关,而与其余髓系抗原CD13、CD14、CD15、CD33、HLA-DR无关,与国外报道一致〔4〕。其中MDR1+/CD34+表型对化疗反应差,其缓解率明显低于MDR1-与CD34-患者。本研究结果与国内、外研究结果一致〔2,5〕。目前认为,多能干细胞某些特征与MDR1+/CD34+共表达的细胞特征相近〔6〕,且多是一些分化差的细胞。Campos等指出,150例AML患者MDR1+/CD34+共表达50例;CD34-/MDR1-46例,MDR1+/CD34+缓解率9/50,CD34-/MDR1-缓解率45/46,差异显著,且MDR1+/CD34+生存期及缓解期均下降;MDR1+/CD34+表型可作为白血病预后差的指标。本研究亦发现16例MDR1+/CD34+AML患者中,仅有3例经长期大剂量强烈化疗达完全缓解,而MDR1-/CD34-17例全部存活,至今无一例复发。总之,MDR1+/CD34+表型的发现,一则为我们研究白血病细胞耐药机制提供新思路,二则可以作为AML患者预后预测的重要指标。
参考文献
1,Civine I,Strauss L C,Brovall C,et al.Analysis of hematopoiesis a hematopietic progenitor cell surface antiger detined by a monoclonal antibody raised agaist KG-Ia cell.J Immunol,1984,133:157~161
2,Thomas X,Campos L,Archimbaud E,et al.Surface marker expression in AML at first replase.Br J Haematol,1992,81:80~88
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4,Drach D,Zhao S,Drach J,et al.Subpopulations of normal peripheral blood and bone marrow cells express a functional multidrug resistance phenotype.Blood,1992,8:2729~2736
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6,Chaudharg P M,Roninson I B.Expression and activity of P-glycoprotein,a multidrug errlux pump in human hematopoietic stem cells.Cell,1991,66:85~92
(收稿 2000-03-29)