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编号:10445663
急性白血病患者血清抑制正常人巨核系造血
http://www.100md.com 《中华医学研究杂志》 2004年第5期
     【摘要】 目的 研究急性白血病(AL)患者血清对正常人巨核系造血祖细胞的抑制活性和该抑制活性产生的机制以及与患者血小板减少的关系。方法 采用体外半固体造血祖细胞集落培养技术、ELISA法和RT-PCR技术。初治AL患者81例,对照为40例正常人。结果 AL患者血清对正常人CFU-MK抑制率为(25.71±30.13)%,显著高于对照组(P<0.01),ALL与ANLL患者间无差异。该抑制率与患者骨髓巨核细胞计数和外周血血小板计数呈负相关(r=-0.223、-0.236,P<0.05)。AL患者血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)增高,与该抑制率相关(r=0.782,P<0.01)。5例AL患者白血病细胞TNF-αmRNA检测阳性。结论 AL患者血清存在对正常人巨核系造血祖细胞的抑制活性,与患者巨核系造血受抑制和血小板减少有关。血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)增高是该抑制活性产生的可能机制之一。白血病细胞可分泌TNF-α,可能是患者血清TNF-α增高的原因之一。

    关键词 急性白血病 血小板减少 肿瘤坏死因子-α
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    【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-6115(2004)05-0385-04

    The serum of acute leukemia patients inhibit human

    normal megakaryocytic progenitor cells

    Chen Yu,Wu Weili,Wu Wen,et al.

    Shanghai Institute of Hematology,Ruijin Hospital,Shanghai Second Medical University,Shanghai200025.

    【Abstract】 Objective To investigate the inhibitory activities,which in the serum of patients with acute leukemia(AL)for the human normal megakaryocyticprogenitor cells,and to clarify the relationship between thromboˉcytopenia ofthose patients and the inhibitory activities.Methods Semi-solid culture in vitro,ELISA and RT-PCR were used.81novel patients with AL and40healthy volunteers were involved.Results The inhibitory rate of serum(serum IP)from the patients with AL on the growth of human normal CFU-MK is(25.71±30.13)%,which is sigˉnificantly higher than that of controls(P<0.01).The serum IR was reversely correlated with the number of megakaryocytes on the bone marrow slides and plateletsin the peripheral blood(r=-0.223、-0.236,P<0.05).The level of TNF-αin the serum of the patients with ALwas significantly higher than that of conrtrols,andwas correˉlated with serum IR(r=0.782,P<0.01).TNF-αmRNA were detected in the leukemic cells from5patients with AL.Conclusion The inhibitory activities exist in the serum of AL patients and may cause thrombocytopenia.Tumor necrosis factor-α(TNF-α)may play one of the major roles in the occurence of inhibition of megakaryocytic hematopoiessis and thrombocytopenia.It may be one of the reasons why the levels of TNF-αin AL patients increase that leukemic cells can secrete TNF-α.
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    Key words acute leukemia thrombocytopenia tumor necrosis factor-α

    出血是急性白血病(AL)的常见症状,主要原因是血小板减少。以前研究发现急性早幼粒细胞白血病患者血小板减少与血清存在对正常巨核系造血抑制活性有关,该活性可能与肿瘤坏死因子相关 [1] 。本文进一步研究AL患者血小板减少的发生机制。

    1 资料与方法

    1.1 一般资料 为1999年6月~2001年2月我院住院初发未治的AL患者,共81例,其中男44例,女37例;中位年龄37(9~79)岁。根据患者的临床表现、外周血象、骨髓象,按FAB分型标准确立诊断,其中急性淋巴细胞白血病ALL)24例,急性非淋巴细胞白血病57例,FAB分型见表1。

    表1 81例AL患者FAB分型
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    正常人(对照组)为同期我院健康职工,男、女各20人,中位年龄36(19~58)岁。

    1.2 血清制备 分别抽取患者或正常人静脉血5ml,注入无菌试管中,静置3h后2500rpm离心20min,吸取血清加入无菌冻存管中,-20℃分装保存。

    1.3 体外AL患者血清对正常人骨髓巨核系造血祖细胞(CFU-MK)增殖的影响

    1.3.1 正常人骨髓单个核细胞悬液制备 取自胸外科手术中截取的非血液病患者的正常肋骨,加以挤压,冲洗出骨髓细胞,制成细胞悬液,并使用含肝素的α培养液充分洗涤,然后沿管壁缓缓注到2ml淋巴细胞分离液(比重1.077)液面上,离心(2500rpm,20min)后吸出单个核细胞层,再用α培养液洗涤2次,制成单个核细胞悬液,计数后备用。

    1.3.2 血清抑制CFU-MK增殖实验
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    1.3.2.1 CFU-MK培养体系 调整正常人骨髓单个核细胞浓度为5×10 6 /ml。取24孔板,每孔培养体系0.5ml,分别含10%BSA(牛血清白蛋白)0.05ml,细胞悬液0.05ml(含细胞2.5×10 5 ),AB型血清0.05ml,牛血浆0.05ml,0.034%氯化钙0.05ml,10 -3 M二巯基乙醇0.05ml,α培养液补足至0.5ml。

    1.3.2.2 血清抑制实验 设置空白对照组、实验(AL患者血清)组、对照(正常人血清)组。空白对照组设4孔,其他组每个标本设复孔。在巨核系造血祖细胞培养体系中分别加入患者或正常人血清0.05ml(空白对照加α培养液0.05ml)。置37℃、5%CO 2 、饱和湿度培养箱中培养,14天后取出固定染色。甲醇/丙酮(1:3)原位固定,经PBS充分洗涤后用抗Gp(血小板糖蛋白)Ⅲa的单克隆抗体、生物素-抗生物素反应盒(VECTASTAIN ABC试剂盒,购自Gibco公司)进行染色,步骤严格按说明书操作(略)。以染成棕色或棕黄色,≥3个细胞组成的细胞团为CFU-MK集落。
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    1.3.2.3 抑制率(IR) 按下列公式计算IR=(1- 实验组集落均数空白对照组集落均数)×100%

    1.4 血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和γ干扰素(IFN-γ)浓度测定(ELISA法) 严格按照TNF-α和IFN-γ试剂盒(双抗体夹心法,试剂盒购自晶美公司)说明书进行操作。

    1.5 AL患者骨髓单个核细胞TNF-αmRNA表达检测 采用RT-PCR法。

    1.5.1 骨髓标本 为同期未经治疗的5例急性白血病患者,中位骨髓白血病细胞百分比为88%(56%~96.5%),其中ALL-L 2 3例,ANLL-M 2 1例,ANLL-M 3 1例。对照为1例20岁男性正常志愿者骨髓者。

    1.5.2 RT-PCR
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    1.5.2.1 骨髓单个核细胞分离 同前。

    1.5.2.2 总RNA提取 按TRIZOL试剂盒说明书的方法进行。

    1.5.2.3 RNA定量和纯度鉴定 取1μl5.2.2中制备的RNA,用DEPC水稀释100倍,紫外分光光度计(BECKMAN DU-600)测RNA量和260/280nm的OD值。

    1.5.2.4 引物设计(参照文献2) 人TNF-α基因引物序列如下:

    Forward Primer:5′ATGAGCACTGAAAGCATGATCCGG3′Reverse Primer:5′GCAATGATCCCAAAGTAGACCTGCCC3′ PCR产物692bp。

    内参照采用GAPDH,引物序列如下:
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    Forward Primer:5′GAAGGTGAAAGGTCGGAGTCAA3′Reverse Primer:5′GAAGATGGTGATGGGATTTC3′

    1.5.2.5 RT-PCR扩增人TNF-αcDNA 具体步骤略。PCR产物226bp。

    1.6 骨髓涂片巨核细胞计数 取骨髓涂片长宽约为2cm×2.5cm的面积计数巨核细胞数。

    1.7 统计学方法 结果均用均数±标准差(ˉx±s)表示。统计学分析采用student-t或t′检验、方差分析、相关分析。

    2 结果

    2.1 AL血清对正常CFU-MK增殖的影响 见表2。

    表2 AL血清对正常CFU-MK增殖的影响
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    2.2 ALL和ANLL患者血清分别对正常CFU-MK增殖的影响 见表3。

    表3 ALL和ANLL患者血清对正常CFU-MK增殖的影响

    2.3 血清TNF-α测定结果以及与CFU-MK抑制活性的关系 AL患者组(81例):(904.20±1780.49)pg/ml,正常人血清组(40例):(15.50±49.20)pg/ml(P<0.01)。ALL患者:(1073.13±1981.18)pg/ml,ANLL患者为(833.07±1702.75)pg/ml(P>0.05)。血清TNF-α浓度与CFU-MK抑制率成正相关(r=0.782,P<0.01)。

    2.4 AL患者骨髓涂片巨核细胞数、外周血血小板计数与血清TNF-α浓度以及CFU-MK抑制活性的关系 81例AL患者骨髓巨核细胞数为16.64±48.50,其中ALL患者为18.67±19.94,ANLL患者为15.79±56.62,两者差异无显著性(P>0.05)。外周血血小板计数为(69.22±154.71)×10 9 /L,其中ALL患者为(62.46±42.33)×10 9 /L,ANLL患者为(72.07±182.84)×10 9 /L,两者之间差异无显著性(P>0.05)。81例患者中73例血小板减少(90.12%其中19例(23.46%)血小板计数<20×10 9 /L,28例(34.57%)计数为(20~50)×10 9/L,26例(32.10%)血小板计数为(50~100)×10 9 /L。CFU-MK抑制率与患者巨核细胞数和外周血血小板计数成负相关(r=-0.223、-0.236,P<0.05)。血清TNF-α的自然对数与患者巨核细胞数和外周血血小板计数成负相关(r=-0.283、-0.286,P<0.01)。
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    2.5 血清IFN-γ测定结果以及与巨核系抑制活性的关系 81例AL患者血清IFN-γ测定值为(57.77±58.21)pg/ml,显著高于正常人血清值(24.05±24.88)pg/ml(P<0.01)。血清IFN-γ浓度与CFU-MK抑制率无显著相关(r=0.044,P>0.05)。

    2.6 RT-PCR结果 见图1。图1 (1)单数为PCR产物条带; (2)双数为相应内参照(GAPDH); (3)1,2为阴性对照,M为DNA marker; (4)7为正常人,TNF-αmRNA表达阴性, 其余为患者,表达阳性

    3 讨论

    AL患者发病时大多伴有不同程度的血小板减少,以往认为可能与骨髓白血病细胞浸润有关,但难以解释所有患者血小板减少的程度。近年研究报道,在体外未治疗的急性早幼粒细胞白血病(APL)患者血清中存在对正常造血祖细胞CFU-MK的抑制活性,该抑制活性与患者的血小板减少相关 [1] 。本文结果表明,AL患者血清也存在对正常造血祖细胞CFU-MK的抑制活性,而ALL和ANLL患者之间此种抑制活性并无差异,提示APL患者血清对CFU-MK的抑制活性并非是特有现象。本文结果显示,AL患者血清对CFU-MK的抑制活性与患者外周血血小板减少和骨髓涂片巨核细胞数呈负相关,表明患者血小板减少与其血清对CFU-MK的抑制活性有关。
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    在APL患者中曾测得血清TNF-α浓度增高且与血清抑制活性相关 [1,2] 。文献报道,在实体瘤和恶性血液病患者血清中TNF-α均可增高 [3] ,急性白血病患者血清TNF-α浓度也可增高 [4] 。本文81例AL患者血清TNF-α测定值为(904.20±1780.49)pg/ml,明显高于正常人血清(15.50±49.20)pg/ml,与文献报道相符。ALL和ANLL患者之间则差异无显著性。患者TNF-α水平与血清CFU-MK抑制活性呈正相关,其自然对数与患者骨髓巨核细胞数、外周血血小板计数呈负相关。文献报道在MDS患者中发现血清TNF-α浓度增高与患者的全血细胞减少有关 [5] ,也与MDS患者骨髓无效造血相关 [6] 。在动物实验及体外研究均证实较高浓度的TNF-α可抑制CFU-MK的增殖 [7] ,体外TNF-α对正常骨髓祖细胞增殖的抑制作用呈剂量依赖 [8,9] 。TNF-α对正常骨髓造血祖细胞的抑制作用可能是通过促进细胞凋亡或调节其他细胞因子的分泌而实现 [6,10]
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    TNF-α主要来源于单核巨噬细胞,此外尚有不少细胞也能产生TNF-α,包括NK细胞、T细胞、B细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等以及一些肿瘤细胞(如乳腺癌细胞、卵巢癌细胞等) [11] 。也有报道,多种白血病细胞株(如粒细胞白血病细胞株HL60 [2] 、粒-单细胞白血病细胞株PLB985 [12] 、T细胞白血病细胞株Jurkat [13] )以及新鲜 白血病细胞(如急性髓细胞 [14] 、慢性淋巴细胞白血病 [15] 、毛细胞白血病 [16] )均可以分泌TNF-α,本研究中对5例急性白血病患者白血病细胞采用RT-PCR法检测TNF-αmRNA表达,结果均为阳性,在分子水平进一步证实白血病细胞本身具有分泌TNF-α的能力。白血病细胞分泌TNF-α可能是患者血清TNF-α浓度增高的一个主要原因。IFN-γ主要由T淋巴细胞分泌,也是一种常见的造血负调控因子,与TNF-α有协同作用。本文所测得的急性白血病患者血清IFN-γ浓度虽高于正常人,然而与患者血清对巨核系造血的抑制活性以及患者血小板减少程度缺乏相关性。综上所述,AL的血小板减少与其血清对正常巨核系造血的抑制活性有关,此种抑制活性与AL患者血清TNF-α浓度增高相关而与IFN-γ浓度增高无关,白血病细胞本身具有分泌TNF-α的能力,可能与患者血清TNF-α浓度增高有关。
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    资助项目:“九五”国家医学科技攻关项目(编号:96-906-01-17)

    作者单位:200025上海第二医科大学附属瑞金医院、上海血液学研究所

    (通讯作者)

    (收稿日期:2004-01-02)

    (编辑李 木), 百拇医药