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编号:10391380
乳腺癌耐药蛋白在急性白血病中的表达及其临床意义
http://www.100md.com 《中华现代中西医杂志》 2004年第1期
     【摘要】 目的 探讨乳腺癌耐药蛋白(BCRP)基因急性白血病(AL)细胞中的表达及其与临床生物学特征的关系。方法 用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测了62例初诊的各型AL患者骨髓单个核细胞乳腺癌耐药蛋白BCRP mRNA的表达,并以β 2 -MG为内参照对其进行了定量分析,同时检测了20例正常人作为对照。结果 初治AL组BCRP阳性率为58.1%,明显高于正常对照组;ALL患者BCRP + 和BCRP - 组的完全缓解率(CR)率分别为32%和74%(P<0.01),临床耐药组BCRP的阳性率明显高于CR组(P<0.05)。正常人和CR组BCRP阳性率很低。BCRP表达与P-gp表达无明显相关性。结论 BCRP的表达与初诊AML患者的化疗效果及预后密切相关,是AML患者一个重要的不利预后因素。

    关键词 多药耐药 乳腺癌耐药蛋白 白血病 聚合酶链反应

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1726-6424(2004)01-0016-03
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    The clinical and biological significance of breast cancer

    resistance protein expression in acute leukemia

    Wu Shuqing,Zhou Zhenghui,Li Jianyong,et al.

    The People’s Hospital of Danyang,Jiangsu212300.

    【Abstract】 Objective To evaluate the clinical and biological significance of breast cancer resistance protein(BCRP)expression in acute l;eukemia.MethodsThe expression of breast cancer resistance protein(BCRP)mRNA was measured in62patients with acute leukemia and in20normal control by using reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR),and the expression of P-gl;ycoprotein(P-gp)was investigated in25patients by using indirect immunnolfluorescence method.In this paper,β 2 -MG(a330bp of PCR product)was selected as an internal control for semi-quanitative analysis of BCRP(a446bp of PCR product).Results The BCRP positive rate in nuˉtreated group was58.1%,significantly higher than that in control group.The CR rate in AML differed significantly beˉtween BCRP + (32%)and BCRP - (74%)(P<0.01),whereas there was no appreciable correlation between the CR rate and the level of BCRP expression in ALL.The BCRP positive rate of clinical resistant group was higher than that in CR group.The BCRP positive rate in normal control and CR group was very low.The BCRP expression was not corˉrelated with French-American-British Cooperative group(FAB)classificantion,immunophenotype and P-gp exˉpression.Conclusion The BCRP expression corrleated with chemotherapeuatic effect and prognosis.It is an unfavorˉable prognosistic factor for patients with untreated acute leukemia.
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    Key words leukemia multidrug resistance breast cancer resistant protein reverse transcription polymerase chain reaction

    经典的多药耐药(MDR)是成人初治或难治急性白血病治疗失败的重要原因 [1] 。P-170糖蛋白(P-gp),多药耐药相关蛋白(MRP)和肺耐药蛋白(LRP)已被证明能够在肿瘤细胞系中对多种抗肿瘤药物产生耐药 [2,3] 。最近发现一种新的肿瘤耐药相关蛋白—乳腺癌耐药蛋白(breast cancer reˉsistance protein,BCRP),通过药物溢出泵机制导致耐药,我们采用RT-PCR方法,检测各种类型的白血病患者骨髓标本BCRP表达水平的高低,旨在研究BCRP基因表达水平对化疗及预后的影响,探讨其临床检测的实用价值。

    1 资料和方法
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    1.1 一般资料 自2000年10月~2001年6月我院(少数为收治的62例初治成人急性白血病(AL)。按FAB标准诊断分型,且大多数经免疫分型及细胞遗传学证实,其中ALL14例,ANLL48例;男40例,女22例;年龄16~76岁,中位年龄35.2岁。20例正常对照组标本来自健康成人志愿者。

    1.2 细胞分离及RNA提取 采用异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法 [11] 提取细胞总RNA,紫外光分光光度计准确定量,沉淀于无RNA ase水中,-80℃保存备用。

    1.3 逆转录RNA合成互补DNA(cDNA) 取2μgRNA加入1μl六随机引物(Promega),加双蒸水至20μl,70℃预热5min,随之加入20μl逆转录反应体系中,其中含8μl5×buffer,0.1M DTT4μl,0.25mM dNTP(Pharmacia)2μl、1μlRNAsin(Pharmaˉcia)和200μlMMLV(Gibco BRL),37℃水浴中反应1h。
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    1.4 PCR反应 BCRP引物的设计及合成参考文献 [8] ,并经Gene Bank检索更正,由上海生工生物公司合成;内参照引物β 2 -MG参见文献 [9,10] 。两对引物序列BCRP正义链5-TTAGGATTGAAGCCAAAGG-3,反义链5-TAGˉGCAATTGTGAGGAAAATA-3,扩增产物446bp。β 2 -MG正义链5-CTCGCGCTACTCTCTCTTTC-3,反义链5-CATˉGTCTCG ATCCCACTTAAC-3,扩增产物330bp。PCR反应总体系为50μl,其中含5μl10×buffer,1μl0.25mM dNTP,BCRPβ 2 -MG引物各1μl,cDNA5μl和TaqDNA多聚酶0.3μl,BCRP、β 2 -MG扩增条件参照文献 [8] ,以变性94℃45s;退火55℃45s;延长72℃1min为循环,分别进行30、28个周期,最后在70℃再延长10min,终止PCR反应。
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    1.5 DNA电泳、照像、定量 取15μl PCR产物,在1.5%脂糖凝胶上进行电泳(80V、45min),EB染色,置紫外光检测仪上观察照像。底片置Appraise Dennetaeaster System电泳扫描仪(BECKMAN)上进行BCRP PCR扩增带的扫描,以计算其BCRP/β 2 -MG比值,判断标准为≥0.5为阳性,≥1.0为高表达。

    1.6 P-gp表达的检测 取骨髓标本,肝素抗凝,常规分离单个核细胞,采用P-gp单克隆抗体UIC-2(法国Immˉmunotech公司)技术染色,流式细胞仪(FCM Epics XL型,Coulter,USA)检测。以UIC-2阳性细胞≥10%,定为阳性。

    1.7 统计学处理 数据以均数±标准差(ˉx±s)表示,采用t检验及χ 2 检验。

    2 结果
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    2.1 PCR阳性结果以肉眼能见其电泳扩增带为判断标准,当被检标本PCR后同时出现BCRP及β 2 -MG基因PCR电泳扩增带时,判定该标本BCRP PCR检出阳性,BCRP表达在正常人、MCF-7及AL患者的表达见图1。图1 PCR结果电泳图图M为PUC19/MSP MARKER;1为阴性对照2-7,9-15为部分病人标本,8为阳性对照

    2.2 AL患者BCRP表达 共检测62例AL患者,与对照组相比,AL患者BCRP表达均明显增高,不同类型的白血病组间差异无显著性。20例正常人骨髓标本中,平均表达水平(BCRP/β 2 -MG比值)为0.30,分析BCRP基因表达的分布,将BCRP/β 2 -MG比值≥0.5定为BCRP表达增高,以BCRP + 表示。BCRP/β 2 -MG比值≥1.0定为高水平表达,按此标准,62例初诊病人BCRP+占58.06%,临床耐药组BCRP+占73.08%(19/26),而CR组仅占22.22%(8/36),P=0.0183。
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    2.3 初诊AL患者BCRP表达与临床特征的关系 统计学处理显示,本组初治AL患者BCRP表达与性别、年龄、肝脾肿大程度、血清乳酸脱氢酶(LDH)、诊断时外周血白细胞绝对值计数、骨髓原始幼稚细胞比例无显著相关性(P>0.05),BCRP基因在各FAB亚型之间的表达差异无显著性。BCRP基因表达与白血病免疫表型无相关性。

    2.4 初治AL患者BCRP表达与化疗效果的关系在可供分析的62例初治AL患者中,经标准诱导方案化疗2疗程后,发现BCRP表达阳性ALL患者的化疗CR率低于BCRP阴性组,但经统计学处理表明,二者CR率差异无显著性。BCRP表达阳性ANLL患者的化疗CR率明显低于BCRP阴性组,二者CR率差异有显著性(P<0.01),13例BCRP极高表达(≥1.0)的AL患者,仅2例CR,CR率为15.4%,且5个月后均复发耐药,说明ANLL患者BCRP+者,化疗效果差,具有预后意义。

    2.5 初治AL患者BCRP基因与P-gp表达 临床耐药组P-gp过度表达占54.55%,BCRP过度表达占72.73%;CR组两者分别占7.14%和21.4%。我们对25例AL患者BCRP基因与P-gp表达的关系进行了相关性分析,未发现有相关关系。
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    2.6 初治AL患者BCRP表达与染色体核型异常的关系 分析46例AL的BCRP表达与染色体核型异常的关系,发现BCRP基因表达与染色体异常无关,未发现BCRP表达与其它特殊类型的染色体改变有关。BCRP基因在染色体改变预后好组及预后差组的表达差异无显著性。

    3 讨论

    研究MDR的主要目的就是要准确预测肿瘤患者MDR的发生,从而指导临床治疗。大多数研究证明,MDR1基因过度表达是成人AL治疗失败的重要原因 [1,10] 。但临床上发现有部分耐药患者,并无P-gp、MRP和LRP过度表达,究其原因可能与BCRP的过度表达有关。实验证明,BCRP与P-gp一样位于细胞膜,通过药物溢出泵(efflux pump)机制将药物泵出细胞膜外,从而导致肿瘤细胞耐药。目前,关于BCRP介导的MDR的依据主要来自实验室研究 [1,5,12~15] ,对BCRP介导的MDR的临床研究较少。Ross [8] 等研究了21例AL患者(AML20例,ALL1例)BCRP的表达情况,结果7例(33%)高表达BCRP,仅1例治疗后获得短期缓解,8个月后复发,另6例均表现为MDR。但Scheffer等 [16] 用鼠BCRP单抗BXP-34,用免疫组化方法检测乳腺癌及急性髓系白血病(AML)患者BCRP的表达情况,结果没有检测到BCRP表达,但考虑到人BCRP对鼠仅有弱的免疫原性,故有必要进一步收集资料说明BCRP的临床意义。
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    我们的研究发现,初诊AL患者各标本BCRP/β 2 -MG比值相差达1000倍,初治AL患者BCRP表达明显高于正常对照组。有13例BCRP/β 2 -MG比值较高(≥1.0),占全部病例的21%,比Ross报道的33%低,可能是病例选择或结果判断标准差别造成的结果。可以看出,在初治AL中确实存在BCRP基因高表达,在ALL及AML中均有此现象,且BCRP在ALL及AML患者中的表达差异无显著性。

    我们发现,在ALL中高表达BCRP的患者其化疗疗效略低于BCRP阴性表达者,但统计学分析差异无显著性,BCRP表达与ALL患者化疗效果之间无必然的联系。但在AML患者中,BCRP+表达组其CR率明显低于BCRP-表达组,差异有显著性,特别是BCRP基因极高表达(≥1.0)的13例患者,均表现为MDR,表明BCRP的表达与AML化疗效果密切相关。难治者BCRP表达增高,可能系耐药克隆逃避化疗药物杀伤效应而不断生长所致,也可能是化疗药物诱导耐药细胞的产生,由于未对化疗前后进行连续观察,难以对相关药物化疗后获得的BCRP表达增加进行分析。因此,进一步研究缓解组及难治复发组BCRP基因表达情况,将进一步明确BCRP基因表达与白血病MDR的关系。
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    BCRP和MDR1耐药机制相似,但Ross等 [8] 认为BCRP与MDR1基因表达无相关性。我们的结果与Ross一致,推测BCRP可能在P-gp阴性的耐药患者中起一定作用。其次,Rabindran [17] 等研究证实临床上典型的P-gp逆转剂异博定、环孢霉素等对BCRP介导的耐药逆转无效。临床上在治疗MDR1基因过度表达的AL患者时,用P-gp逆转剂却仍不能获得CR,这种现象可能与BCRP和MDR1基因联合表达有关。

    本研究发现,初治AL患者BCRP基因表达与所检患者年龄、性别、肝脾肿大程度、诊断时外周血白细胞绝对值计数及骨髓中原始幼稚细胞比例无相关性,PCRP基因在AL中表达有很大的异质性,BCRP表达与否并不取决于AL患者白血病细胞量值的改变。BCRP表达与FAB亚型之间也无相关性,尽管BCRP基因在ALL中表达阳性率高于AML组,统计结果表明,二组之间差异无显著性,在AML组,各亚型均有BCRP基因表达阳性病例,表达水平差异无显著性,可能与我们选取的病例数较少,尚不能说明BCRP与FAB亚型的关系。因此,在没有对更多的病例进行进一步研究之前,尚不能肯定ALL的BCRP表达率高这一说法,更不能将BCRP表达视为初诊AL的FAB分型指标。
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    虽然CD34、CD42b和CD61是评估AL预后的重要指标,但本研究揭示CD34、CD42b、CD61阳性患者BCRP表达与阴性组差异无显著性,也未发现其它白血病细胞表达分化抗原与BCRP表达有相关性,其中原因尚难以解释,其意义有待进一步探讨。

    BCRP基因定位于人染色体4q22 [18] ,4号染色体异常与BCRP高表达及预后的关系尚不清楚。本组病例中有3例4号染色体异常者,均见BCRP基因高水平表达,经标准诱导方案化疗2周,仅1例CR,另外2例均未缓解,这能否说明4号染色体异常与BCRP高表达及预后差相关,有待积累更多的病例,进一步探讨其意义。我们的研究表明BCRP表达与染色体异常无相关性,11q异常、+8、复杂异常等预后差组的阳性率及表达水平并不高于t(15;17)、t(8;21)等预后好组,提示BCRP表达可能是影响染色体改变预后好组的一个重要原因。

    综上所述,BCRP高表达与白血病细胞的MDR密切相关,是AML患者一个重要的不利预后因素,但关于BCRP的表达水平与患者的疗效、预后以及与当前判断白血病预后的一些重要指标如初诊时的骨髓原幼细胞比例、免疫表型、核型异常和P-gp的关系只是一个初步结论,有待今后做进一步的基础与临床研究,流式细胞术(FCM)及BCRP单克隆抗体的使用,可更为有效的评价BCRP mRNA水平及BCRP蛋白水平 [7] ,丰富和完善对白血病细胞耐药机制的认识,进而应用于临床工作,提高化疗病人的治疗效果及生存质量。
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    作者单位:212300江苏省丹阳市人民医院

    江苏省人民医院

    苏州大学附属第二医院

    苏州大学附属第一医院 苏州市其他医院)

    (收稿日期:2003-12-31)

    (编辑阳 光), 百拇医药(吴书庆)