白血病干細胞表面分子標志物及分化抗原高表達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)

(北京中醫藥大學東直門醫院血液腫瘤科，北京 100700)

白血病干細胞表面分子標志物及分化抗原高表達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)

(北京中醫藥大學東直門醫院血液腫瘤科，北京 100700)

白血病是一類起源于造血干細胞的惡性克隆性疾病，越來越多的研究證明，白血病干細胞(LSC)是白血病復發的根源，其具有與正常造血干細胞類似的無限增殖和自我更新能力，且LSC處于靜止期，能逃逸化學藥物的治療作用，從而導致白血病復發和難治。其中，白血病復發及其難治與LSC表面分子標志物及分化抗原表達密切相關。因此，以LSC特異性表面抗原或分子標志物為靶點，尋找和發現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。

白血病干細胞;分子標志物;分化抗原;難治性急性白血病

1 LSC表面分化抗原高表達與難治性急性白血病

1.1 LSC表面分化抗原高表達 目前的研究發現，M0、M1、M2、M4、M5的 LSC 細胞表面抗原表型是從HSC惡性轉化而來，因而，具有許多HSC的表型標記，如表達 C、CD133、HLA-DR－等。其中，CD34抗原為細胞表面的磷酸化糖蛋白，選擇性地高表達于早期造血干/祖細胞，正常骨髓單個核細胞中表達率＜3%，而在部分急性髓性白血病(acute myeloblastic leukemia，AML)中存在高水平表達;HLA-DR抗原是由人類第6號染色體上的HLA-DR區基因編碼的α和β糖蛋白鏈構成。其功能是參與誘導和調節免疫應答。HLA-DR抗原主要分布在B淋巴細胞、干細胞、祖細胞、早期粒細胞等;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，這兩種異構體的表達譜不同，功能存在怎樣的差異目前尚不清楚。汪家敏等［3］研究發現，CD133-2在急性淋巴細胞白血病(acute lymphocytic leukemia，ALL)、AML均呈無統計學意義的陽性高表達。

1.2 在難治性急性白血病中的意義 LSC表面分化抗原表達與急性白血病復發以及難治具有明顯相關性。鄭德明等［4］應用異硫氰酸熒光素單克隆CD34熒光抗體，并采用流式細胞術檢測了30例AML患者骨髓CD34+表達，結果顯示，CR組CD34+表達明顯低于未CR組。徐菁等［5］報道，CD34+與WT1基因表達成正相關，陽性表達的AML患者CR及生存期顯著低于陰性患者。趙玥等［6］報道，CD34+/CD11b+在AML難治組與非難治組表達率分別為37.8%和13.0%，兩組比較，具有統計學意義。當急性早幼粒白血病細胞錯譯表達HLA-DR時，其誘導緩解率及PMLRAR融合基因轉陰率均明顯降低。HLA-DR在急性早幼粒白血病細胞中屬于系列交叉表達，它可使急性早幼粒細胞白血病的誘導緩解率明顯降低［7］。有研究表明，Survivin和CD133在白血病患者的骨髓中表達呈正相關性，表達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是急性白血病難治的關鍵。因此，通過動態檢測LSC表面分化抗原表達，并結合遺傳學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分子標志物表達與難治性急性白血病

2.1 LSC分子標志物高表達 LSC雖然具有HSC的一些特征，但細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胞，其細胞表面獨特的分子標志物高表達，對于白血病早期診斷、微小殘留細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特異性表面分子標志物，在LSC中呈現高度表達，而在HSC和增殖能力有限的白血病祖細胞中不表達或很少表達。有研究證明，CD123可通過JAK-STAT、Ras-Raf信號途徑調控細胞周期，促進腫瘤細胞增殖［9］，激活PDK-Akt、環腺苷酸-蛋白激酶A信號轉導通路抑制腫瘤細胞凋亡［10］。CD47又叫整合素相關蛋白，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識，其功能與整合素相關。CD47在AML患者LSC表面高表達，CD47通過與巨噬細胞表面的信號調節蛋白α結合，產生抑制性信號，降低吞噬細胞的吞噬活性從而降低機體固有免疫系統對 LSC清除作用［11-12］，但有 t(8;21)(q22;q22)預后較好細胞遺傳學異常的LSC具有較低的CD47表達。CD117(c-Kit)是一種由c-Kit原癌基因編碼，相對分子質量為145×103，并具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白受體，其配體為干細胞因子(stem cell factor，SCF)。SCF是重要的造血生長因子，與其他細胞因子協同可刺激造血干/祖細胞的增殖和分化。SCF-CD117相互作用可能是干細胞生存的關鍵因素。在AML患者CD117+細胞中的表達明顯高于正常人群［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］應用信號序列捕獲聚合酶鏈反應分析純化CD34+/CD38－的AML細胞，結果發現60%的AML患者有CD96表達，其表達水平比正常骨髓的HSC高202～570倍，認為CD96可能是AML干細胞的一個獨特的表型標志。CD7為一相對分子質量為4×104的單鏈糖蛋白，是T細胞發育過程中的一個特征性標志。其除在具有多向分化潛能的HSC中有表達外，也是AML重要分子標志物［15］。CD7主要表達于M1和M2類型的白血病，其細胞可能起源于較早期造血干/祖細胞水平，對化療藥物不敏感，且化療后CR很低［16］。CD56是一種相對分子質量為2×105～2×108的細胞表面糖蛋白，主要表達在自然殺傷細胞和部分T細胞表面。CD56與較多的髓外浸潤、CD34表達、p170表達及較短的生存期有關，認為CD56+的AML是一種特殊類型的白血病，預后較差［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，其表達只限于血液系統，特別是表達于外周血和骨髓的髓系細胞。Van等［18］應用流式細胞儀器分析89例AML患者的CD34+/CD38－細胞群，其中86.5%的細胞表達CLL-1，而在HSC卻不表達。

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，當大劑量化學藥物對增殖期敏感和(或)耐藥的白血病細胞被殺滅時，臨床處于CR狀態時，LSC可利用快速自我更新、無限增殖的能力，重新活躍而進入細胞分裂周期，造成AL復發和(或)難治。王躍飛等［19］對97例急性B淋巴細胞白血病患者進行多參數流式細胞術檢測和MRD分析發現，CD123在復發急性B淋巴細胞白血病患者中表達升高，并認為其是白血病復發與預后的重要標志。Wakita 等［20］研究發現，CD117+表達與AML復發或難治正相關，且CD117+的AML患者多伴有t(8;21)，檢測CD117可作為t(8;21)重要預測指標。有研究顯示，CD117+t(8;21)的AML患者預后比CD117－t(8;21)的AML患者差［21］。干靈紅等［22］應用流式細胞術分析了145例非M3型AML患者免疫表型，并探討CD56在非M3型AML患者中的表達及在MRD檢測中的意義。結果發現，CD56+組MRD陽性率、復發率均明顯高于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，其預后差。吳穎等［24］采用流式細胞術檢測91例初治AL患者骨髓單個核細胞表面分子CD96發現，在不同類型的AL中均有不同程度的表達，但經治療達到CR后，CD96+低于CD96－組，認為CD96陽性表達可能與AL原發耐藥或復發難治相關。許娜等［25］研究發現，CD56+與CD11b高表達的AML-M5患者易出現異常核型，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］發現，CD7和CD56在AML患者的異常表達發生在AML細胞分化的早期階段，治療后CD34+CD38－Lin－干細胞中 CD7+和CD56+細胞比例高的患者易出現MRD，表明疾病進展和預后不良。通過動態監測CD7、CD56和CD11b表達，對發現AML早期復發有重要意義。Van等［27］發現，CLL-1存在于AML CD34+/CD38－細胞群中，而不表達于HSCs。其中，73%的AML患者CD34+/CD38－細胞群表達CLL-1，且陽性率 ＞50%。以上研究表明，CD123、CD117、CD56的陽性表達是AL復發和難治的重要標志，CD96可能與AL原發耐藥或復發進展有關。AML伴CD56表達或多個抗原交叉表達時預后較差。AL分子標志物的交叉表達往往預后更差，且多為難治。

3 結語

總之，LSC表面分子標志物、分化抗原的發現與認識，能為白血病發病的分子生物學機制研究、疾病監控、治療策略以及預后判斷提供依據。特別是研究白血病復發、難治與LSC表面分子標志物與分化抗原的關系，探索LSC與HSC之間的生物學差異，利用LSC表面分子標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］首次報道了具有C/C表型的人急性髓性白血病干細胞(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、抵御細胞毒藥物殺傷、白血病復發以及白血病細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胞(hematopoietic stem cell，HSC)的生物學特征，但又不同于增生能力有限的原始白血病細胞。LSC有95%以上處于G0期靜止狀態，對化療藥物極不敏感，容易對多種化療藥物交叉耐藥。當大劑量化學藥物使絕大多數敏感和(或)耐藥的白血病細胞被殺滅，臨床處于完全緩解(complete remission，CR)狀態時，體內仍殘留109以下，以LSC為主的微小殘留病灶(minimal residual disease，MRD)，會重新活躍而進入細胞分裂周期，并很快自我更新，無限增殖，造成急性白血病的復發。分子生物學研究表明，LSC除具有許多HSC的表型標記，如C、C、HLA-DR－、C、CD133等外，還具有其自身特異性的細胞表型，如C、CD47、CD56、CD90(Thy-1)、CD117(c-kit)、CD96等高表達。其中，有些特異性表面分子標志物或分化抗原高表達與急性白血病復發存在著明顯的相關性。

R733.71

A

1006-2084(2012)13-1973-04

教育部高等學校博士點專項基金(20100013110008);北京中醫藥大學自主創新課題(2010YYBZZ-XS071)

2011-12-28

2012-02-09 編輯：紀燕飛