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编号:10237740
急性髓系白血病H-ras、凋亡及多药耐药的研究
http://www.100md.com 《河北医科大学学报》 1999年第1期
     作者:林凤茹 姚尔固 罗建民 郭晓楠 张学军 任金海 卫俊萍

    单位:林凤茹 姚尔固 罗建民 郭晓楠 张学军 任金海 卫俊萍 河北医科大学第二医院血液病研究所(石家庄 050000)

    关键词:白血病,髓细胞/药物疗法;阿糖胞苷/治疗应用;聚合酶链反应/方法;抗药性

    河北医科大学学报990106

    摘要 目的 研究急性髓系白血病(AML)H-ras/P21、抗凋亡基因(bcl-2)、细胞凋亡与多药耐药基因(mdr-1/P-gp)对疗效的影响,并证实流式细胞术(FCM)检测P-gp和逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)检测mdr-1 mRNA间的相关。方法 用FCM检测85例初治AML患者的H-ras/P21、bcl-2、细胞凋亡和mdr-1产物P-gp的表达;用RT-PCR检测其中47例的mdr-1/ mRNA。结果 P21+/P-gp+者完全缓解(CR)率明显低于P21-/P-gp-者(分别为58.1%和100%,P<0.025),高bcl-2/P-gp+的CR率明显低于低bcl-2/P-gp-者(分别为60%和96.3%,P<0.005)。Pgp+ 31例中29例mdr-1 mRNA阳性,P-gp- 16例中仅2例mdr-1 mRNA阳性。结论 P-gp+同时P21+、高bcl-2者CR低,FCM检测P-gp和RT-PCR检测mdr-1 mRNA相关性良好。
, 百拇医药
    中图号 R733.74

    STUDY ON H-RAS、APOPTOSIS AND MULTIDRUG RESISTANCE

    IN ACUTE MYELOID LEUKEMIA

    Lin Fengru Yao Ergu Lou Jianmin Guo Xiaonan Zhang Xuejun Ren Jinhai

    Department of Hematology,the Second Hospital of Hebei Medical University(Shijiazhuang 050000)

    ABSTRACT Objective To study the effects of H-ras/P21,anti-apop-totic gene (bcl-2),apoptosis and multidrug resistance gene(mdr-1/P-gp) on the theraputic outcome in acute myeloid leukemia(AML),and to varify the correlation between P-gp and mdr-1 mRNA.Methods Flow cytometry(FCM) was used to study H-ras/P21,bcl-2,apoptosis and P-gp expression in 85 de novo AML cases,and reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR) was used to study mdr-1 mRNA in 47 AML cases.Results The complete remission rate in P21+/P-gp+ cases was lower than that in P21-/P-gp- cases(58.1%,100%,P<0.025).The complete remission rate in patients with high bcl-2/P-gp+ was lower than that in those with low bcl-2/P-gp-(60%,96.3%,P<0.005).31 P-gp+ cases showed positive mdr-1 mRNA in 29 and 16 P0-gp- cases exhibited positive mdr-1 mRNA only in 2.Conclusion The complete remission rate in patients with P-gp+/P21+/high bcl-2 was low.P-gp detected by FCM was well correlated with mdr-1 mRNA expression by RT-PCR.
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    MeSH leudemia,myelocytic/drug ther;cytarabine/ther use;polymerase chain reaction/methods;drug resistance

    近年来,一些影响急性髓系白血病(AML)治疗转归的因素如抑癌基因P53,癌基因H-ras/P21,抗凋亡基因bcl-2,多药耐药基因mdr-1、MRP、GST、LRP等已成为研究热点〔1~10〕。作者也发现mdr-1 mRNA表达与急性白血病化疗效果及预后密切相关,其高表达为重要的不利预后因素之一〔11〕。为进一步探索急性髓系白血病的耐药机制以便提高疗效,对P21、bcl-2、凋亡及mdr-1/P-gp综合研究以探讨其临床意义,并将以流式细胞术(FCM)检测mdr-1基因产物P-gp和同逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测mdr-1 mRNA相比较,以探讨FCM方法的实用性。

    1 材料和方法
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    1.1 病例:85例系初治急性髓系白血病患者,经形态学、细胞化学、免疫组织化学确诊。男性50例,女性35例;中数年龄31岁(15~76岁)。FAB分型:M1 1例,M2 19例,M3 30例,M4 14例,,M5 15例,M6 4例,M7 2例。治疗方案及疗效判定按我科标准〔10〕。治疗前后用FCM检测骨髓白血病细胞P21、bcl-2、P-gp蛋白的表达,其中47例并采用RT-PCR检测mdr-1基因表达作相关性分析。20例正常献血员作对照。

    1.2 方法

    1.2.1 细胞分离及白血病细胞悬液制备:按我科方法进行〔10,12〕。形态学检查标本中原始细胞>80%,悬液细胞数调整至1×106/ml,进行FCM检测。
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    1.2.2 H-ras产物P21蛋白的检测:采用间接免疫荧光FCM法,所用单克隆抗体及操作步骤按我科方法进行〔12〕,细胞P21相对含量以荧光指数(FI)表达,≤1.0为P21阴性(P21-),>1.0为P21阳性(P21+)。

    1.2.3 bcl-2的检测:采用间接免疫荧光FCM法,除所用鼠抗人单克隆抗体为Dako,clone 124,Lot 074,Denmark外,操作步骤同前〔10〕。细胞于免疫荧光染色后,胞浆及核呈绿色表示为bcl-2阳性,以染色的细胞%表示,<20%为低表达,≥20%为高表达。

    1.2.4 细胞凋亡检测:凋亡细胞DNA含量少,在FCM上表现为亚G1(SubG1)峰,以%表示,<15%为低凋亡,≥15%为高凋亡〔10〕
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    1.2.5 P-gp的检测:除所用单克隆抗体为Clone JSB-1,Sandia,Netherland外,余操作步骤及第2抗体同前〔12〕。P-gp相对含量以FI表示,≤1.0为阴性(P-gp-),>1.0为阳性(P-gp+),≥1.3为高表达。

    1.2.6 mdr-1 mRNA检测:用RT-PCR法分离细胞,RNA提取、DNA合成及PCR扩增等按我科方法进行〔11〕,并有对照。

    1.2.7 统计学处理:各参数间差异性用t检验及χ2检验。

    2 结果

    2.1 疗效:85例中完全缓解(CR)71例(83.5%),部分缓解(PR)5例(5.9%),未缓解(NR)9例(10.6%)。
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    2.2 治疗前后各参数比较:见表1。

    2.3 85例患者各参数与疗效:见表2。

    表1 85例AML患者治疗前后各参数变化

    Table 1 Pre-and post-treatment changes of parameters

    in 85 cases of AML

    (±s)

    Pre-treatment

    Post-treatment

    P
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    P21

    1.33±0.24

    1.21±0.25

    >0.05

    bcl-2

    27.93±11.7

    15.26±5.13

    <0.001

    Apoptosis

    7.6±4.7

    13.87±5.2

    <0.001
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    P-gp

    1.33±0.29

    0.97±0.39

    <0.01

    表1显示P21表达治疗前后无明显变化,而治疗后bcl-2明显减低,凋亡明显增强,P-gp表达也明显减低。表2 85例AML患者各参数与疗效

    Table 2 Various parameters and therapeutic effect

    in 85 AML cases

    (n)

    n

    CR(%)
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    PR

    NR

    P

    P21+

    70

    56(80)

    5

    9

    >0.1

    P21-

    15

    15(100)

    0
, 百拇医药
    0

    High bcl-2

    57

    45(78.9)

    4

    8

    >0.25

    Low bcl-2

    28

    26(92.8)

    1

    1

    High apoptosis
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    20

    19(95)

    1

    0

    >0.25

    Low apoptosis

    65

    52(82)

    4

    9

    P-gp+

    31

    18(58.1)
, 百拇医药
    4

    9

    <0.025

    P-gp-

    54

    53(98)

    1

    0

    从表2可见,仅P-gp表达对CR有影响。P-gp+者CR明显低于P-gp-者;而P21+、高bcl-2、低凋亡者其CR虽分别低于P21-、低bcl-2、高凋亡者,但作为独立因素对CR无明显影响。表2还反映P21+、高bcl-2、低凋亡、P-gp+者多为PR和NR,由于例数少未作统计学处理。
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    2.4 各参数与P-gp相关性和疗效:P21+ 70例中P-gp+ 31例,CR 18例(58.1%);P21- 15例均为P-gp-,全部CR(100%),提示P21+同时P-gp+者CR率低(P<0.025)。高bcl-2 57例中P-gp+ 30例,CR 18例(60%),而P-gp- 27例均CR;低bcl-2 28例中P-gp+ 1例为NR,P-gp- 27例中CR 26例(96.3%),提示低bcl-2及P-gp-者CR率高(P<0.005)。高凋亡20例中2例P-gp+均CR,P-gp-者18例中CR 17例,低凋亡65例中P-gp+ 29例CR 16例,P-gp- 36例均CR,凋亡与P-gp表达对CR无明显影响(P<0.1)。
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    2.5 急性髓系白血病与P-gp表达的关系:见表3。表3 白血病亚型与P-gp表达

    Table 3 Leukemia subtypes and P-gp expression

    (n)

    Subtypes

    n

    P-gp+

    P-gp-

    High

    Low

    M1
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    1

    0

    0

    1

    M2

    19

    4

    1

    14

    M3

    30

    2

    1
, 百拇医药
    27

    M4

    14

    6

    4

    4

    M5

    15

    7

    6

    2

    M6

    4
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    0

    0

    4

    M7

    2

    0

    0

    2

    Total

    85

    19

    12

    54

, 百拇医药     从表3显示M4、M5 P-gp+者较多,且多为高表达,而其他髓系白血病以P-gp-者多,由于例数少未作统计学处理。85例中P-gp+ 31例(36.5%),其中高表达19例,占61.3%。

    2.6 P-gp表达与mdr-1 mRNA:20例正常献血员仅2例外周血细胞mdr-1 mRNA阳性,分别为0.05和0.09,为低表达。急性髓系白血病47例mdr-1 mRNA阳性者31例(65.9%),各亚型P-gp表达与mdr-2 mRNA关系见表4。

    表4 各亚型P-gp表达与mdr-1 mRNA

    Table 4 P-gp expression and mdr-1 mRNA in

    leukemia subtypes Subtypes
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    n

    P-gp+/

    mdr-1 mRNA+

    P-gp-/

    mdr-1 mRNA+

    M2

    10

    5/4

    5/1

    M3

    9
, 百拇医药
    3/3

    6/0

    M4

    11

    10/10

    1/0

    M5

    15

    13/10

    2/1

    M6

    2

    0/0
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    2/0

    Total

    47

    31/29

    16/2

    表4显示P-gp+ 31例mdr-1 mRNA阳性29例(93.5%),而P-gp- 16例仅2例(12.5%)阳性。提示P-gp的FCM检测与RT-PCR检测mdr-1 mRNA相关性良好(P<0.005),即P-gp+者几乎mdr-1 mRNA均阳性。由于M4、M5 P-gp+者多,故mdr-1 mRNA阳性亦多。

    3 讨论

, http://www.100md.com     众所周知,癌基因ras对白血病的发生与发展有一定作用。ras介导信号传递对调节凋亡有重要作用,其点突变为骨髓增生异常综合征向髓系白血病转化及白血病中常见的基因组损伤〔12,13〕。作者曾观察到急性髓系白血病H-ras/P21阳性者虽外周血和骨髓中原始细胞数较高,但对疗效无明显影响,如CR后P21持续阳性,或有DNA非整倍体者易早期复发〔12〕。本组也发现P21表达对CR无明显影响,提示P21作为单一预后因素意义不大。

    已知bcl-2家族成员中有抗凋亡基因bcl-2,也有促凋亡基因bax〔3,15〕。Campos等〔3〕发现高表达bcl-2者细胞凋亡低,对化疗不敏感,预后不良。野生型抑癌基因P53可抑制细胞增殖与介导凋亡〔14〕,并可调节抗凋亡基因bcl-2和促凋亡基因bax的表达〔15〕,P53突变后对化疗耐药〔16〕。作者观察到急性髓系白血病P53+者有高bcl-2,其CR率(46.2%)低于bcl-2低者(84.6%),而且bcl-2表达与细胞凋亡间关系异质性很强,高bcl-2不一定低凋亡〔10〕。bcl-2与癌基因c-myc、ras和raf-1相互作用在调节凋亡上有重要作用,bcl-2和bax之比明显与化疗疗效相关,比值>1者无1例CR〔13〕。本组bcl-2表达与治疗转归表现数值上高表达者CR低,但无统计学差异,提示bcl-2作为单一因素与治疗转归间无明显相关。bcl-2影响凋亡也是通过其与促凋亡基因bax,bab之比值来决定,比值愈大则凋亡减低,比值愈小则凋亡增强从而影响疗效。本文未能检测bax和bad。
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    对多药耐药基因mdr-1研究发现初治急性白血病mdr-1阳性率为44.7%,阳性者CR率(23.8%,5/21)明显低于阴性者(88.5%,23/26),复发难治病例mdr-1 mRNA明显高于初治者,而且mdr-1 mRNA水平的升高可作为早期复发指标,表达水平与FAB分型相关,M5表达率最高,M3表达率最低〔11〕,与Campos等〔7〕和Poeta等〔17〕结果基本一致。Lohri等〔8〕研究57例初治急性髓系白血病患者5种耐药参数(mdr-1,MRP,GST,bcl-2,Topo Ⅱα)的表达发现mdr-1 mRNA高,MRP mRNA高,bcl-2 mRNA高,TopoⅡαmRNA低者预后差。Mickiel等〔9〕观察3种耐药基因(mdr-1/P-gp,LRP,MRP)在38例初治急性髓系白血病中表达,提出P-gp/LRP/MRP均阴性者,其白血病细胞内柔红霉素浓度明显高于阳性者,对阳性病例加用逆转药后,白血病细胞内柔红霉素浓度增高,认为白血病细胞内柔红霉素聚集障碍为P-gp,LRP单独或联合高表达所致。本组用FCM研究发现P-gp作为单一因素影响疗效,与文献一致〔7~9,11〕。如有其他因素如P21+,高bcl-2,低凋亡,P53+,甚至fas,c-myc等改变,则更可影响患者转归。
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    本组85例初治急性髓系白血病,FCM检出P-gp于治疗前阳性者31例(36.5%),而RT-PCR检出mdr-1 mRNA阳性率为44.7%〔11〕,两者相近。本组同时以FCM和RT-PCR分别检测P-gp和mdr-1 mRNA,P-gp+ 31例中mdr-1 mRNA阳性者29例,而P-gp- 16例仅2例mdr-1 mRNA阳性,提示FCM与RT-PCR检测P-gp与mdr-1 mRNA相关良好。FCM检测P-gp快速敏感,而RT-PCR检测mdr-1 mRNA准确特异,两者同时检测对临床治疗指导意义更大,但FCM易于推广。对P-gp+者可联合应用mdr-1逆转剂如环孢菌素A,异搏定等,或用不受mdr-1影响的药物如阿克拉霉素和去甲氧柔红霉素,甚至可用裂解mdr-1 mRNA的核糖酶等,以提高疗效。

    总之,影响急性髓系白血病治疗转归因素众多,以mdr-1/P-gp为主,其他因素亦不容忽视,应加强并深化这一领域的研究。
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    河北省自然科学基金资助项目(No.396154)

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