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编号:10208725
多药耐药基因在急性白血病治疗过程中的表达研究
http://www.100md.com 《北京医学》 2000年第3期
     作者:姚惠琴 刘复强 丁大成 刘元波 邓移风 郑佳 王天 杨凌

    单位:姚惠琴(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730);刘复强(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730);丁大成(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730);刘元波(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730) ;邓移风(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730) ;郑佳(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730);王天(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730)

    关键词:白血病;药物耐受性

    北京医学000307 摘要 目的 研究多药耐药(MDR-1)基因在急性白血病(A L)治疗中的表达。方法 用逆转录-多聚酶链反应(RT-PCR)技术检 测47例AL的87份骨髓血标本。结果 ①MDR-1基因阳性表达率在40 例初诊和22例完全缓解(CR)的病例中分别为22.5%和13.6%,显著低于未缓解及复发者(11 例)和死亡前期者(14例)的中数值(72.7%和78.6%,P<0.01)。②CR率在其表达阴性 的 初诊者(31例)中高于其表达阳性者(9例)(67.7%,22.2%,P=0.053)。结论 MDR-1基因表达检测对AL的预后判断和指导选择治疗方案十分有意义。
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    The expression of multiple drug resistance gene during the tre atment courses of acute leukemia

    Yao Huiqin Liu Fuqiang Ding Dacheng et al

    (Beijing Tong Ren Hospital,Beijing 100730)

    Abstract Objective To study on the expression of multipl e drug resistance (MDR-1) gene during treatment course of acute leukemia (AL). Methods Using RT-PCR technique,we studied MDR-1 gene ex pression of 87 speciments of bone marrow blood from 47 patients with AL.Results ①The rate of positive MDR-1 gene expression in 40 patie nts of de novo AL and in 22 cases at complete remission (CR) phase were 22.5% a nd 13.6%,respectively,which were significantly lower than those at relapse and n on-response phase (11 cases) and just before death (14 cases) (72.7% and 78.6% respectively,P<0.01).② The rate of CR in the patients of de novo AL with out MDR-1 gene expression (31 cases) was higher than those with positive MDR-1 gene expression (9 cases) (67.7% and 22.2%,P=0.053).Conclusions The assay of MDR-1 gene expression may play a significant role in judgement of prognosis and revision of therapeutic protocol during the treatment course of AL.
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    Key words Leukemia Drugtolerance▲

    对抗肿瘤药物耐受性的发生是白血病等血液系统恶性疾病化疗失败的主要原因之一,多药 耐药(MDR-1)是一种重要的耐药形式。其基因表达产物膜糖蛋白(P-170),作为能量依赖性 跨膜药物泵,可降低多种天然类亲脂性抗肿瘤药物在细胞内的积蓄,而抑制其细胞毒性 作用[1]。检测MDR-1基因表达,并试图逆转,对判断预后、合理制定化疗方案、 提高疗效,具有重要的意义。我们总结了近五年来我院应用逆转录-多聚酶链反应(RT-PCR )技术检测了急性白血病47例(共87份标本)治疗过程中的MDR-1基因表达,并结合临床状况 进行了分析。

    材料与方法

    一、观察对象

    1.血液系统非恶性疾病30例,其中男12例,女18例。年龄21~73岁(平均43岁,中位年龄39 岁)。缺铁性贫血9例,原发性血小板减少性紫癜8例,再生障碍性贫血8例,药物性白细胞减 少症5例。
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    2.急性白血病47例,其中男28例,女19例;年龄21~76岁(平均48.4岁,中位年龄43岁)。 急性髓细胞性白血病(AML)36例,急性淋巴细胞性白血病(ALL)6例,急性杂合细胞性白血病(AHL)1例,急性浆细胞性白血病(APCL)1例,慢性粒细胞性白血病急髓变3例。诊断均符合全 国统一标准[2]

    二、材料与方法

    1.标本:骨髓穿刺检查时吸取2ml骨髓,肝素抗凝。

    2.单个核细胞(MNC)分离,应用淋巴细胞分层液(比重1.077)(天津血研所产)制成MNC悬液。

    3.MDR-1表达(RT-PCR)检测[3]:①细胞总RNA提取:采用AGPC方法[4]紫 外分光光度计(岛津CCU-120)测定总RNA,-20℃冻存备用。②逆转录合成cDNA:取1μl 总RN A,利用逆转录试剂盒(promega),在其提供标准条件下进行RNA逆转录。所得cDNA于-20℃冻 存备用。③PCR扩增(京海公司提供试剂盒):MDR的两对引物及内对照β-肌动蛋白(β-act in)的两对引物序列如下:MDR-1引物1:5′-CCCATCATTG CAATAGCAGG-3′;引物2:5′-
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    GTTCAAACTTCTGCTCCTCA-3′。β-actin引物1:5′CGGCGGGGACCTGTTTGT-3′;引物2:5 ′-GTTGCCCAGATGCTTGTG-3′。反应体系为25μl。扩增30个循环,得到MDR-1的167bp和 β-actin的548bp片段(PCR仪为上海复旦生物技术研究所生产)。④PCR扩增产物的鉴定:用 2.5%琼脂糖凝胶电泳分析,50V 1小时,溴化乙锭染色,紫外灯下观察,以β-actin为内 参物,以阳性和阴性对照为标记,做定性判断。

    4.统计学处理:χ2检验和直接机率法。

    结 果

    一、MDR-1在急性白血病病程中表达情况

    1.初治病例(化疗药物使用之前)40例,MDR-1原发阳性表达为9/40(22.5%),其中AML为8 /38,AHL 0/1,APCL 1/1。
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    2.完全缓解期病例22例,MDR-1阳性表达率为3/22(13.6%),其中AML为2/18,ALL为1/4。

    3.复发及处于未缓解期的病例11例(均依据我国的急性白血病疗效判断标准[5]而判 定),MDR-1阳性表达率为8/11(72.7%),AML为6/9,ALL为2/2。

    4.死亡病例共14例,其最后一次MDR-1检查阳性表达为11/14(78.6%),AML为8/11,ALL 为3/3。

    5.MDR-1表达在病程各阶段中的比较:见附表。

    附表 MDR-1在白血病病程中表达情况比较 组别

    分期

    总数
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    阳性率(%)

    比较

    P值

    Ⅰ

    初治

    40

    22.5( 9/40)

    Ⅰ/Ⅱ

    >0.25

    Ⅱ

    完全缓解

    22

    13.6( 3/22)
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    Ⅰ/Ⅲ

    <0.01

    Ⅰ/Ⅳ

    <0.01

    Ⅲ

    复发/未缓解

    11

    72.7( 8/11)

    Ⅱ/Ⅲ

    <0.01

    Ⅳ

    死亡

    14
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    78.6(11/14)

    Ⅲ/Ⅳ

    >0.50

    如附表所示,病程中各阶段MDR-1阳性表达顺序为:完全缓解期<初治期<复发/未缓解期 <死亡;完全缓解期最低,其与初治期相比无统计学意义,较复发/未缓解期及死亡前期比 较,显著降低(P<0.01);初治期也较后两期显著降低(P<0.01)。

    二、MDR-1表达与临床转归关系

    初治40例均采用标准化疗方案进行诱导缓解治疗。ANLL采用DA:DNR 30~45mg/m2*d,d 1~3,Arac 150mg/m2*d,d1~7;ALL采用VDLP:VCR1.5~2mg/w,DNR 30 ~45mg/m2*d,d1~3,L-Asp 6 000iu/m2*d,d17~28,PRED 60mg/m 2*d,d1~14,30mg/m2*d,d15~30。9例MDR-1表达阳性中,3例经1 ~2个疗程后未缓解自动出院,失去联系;1例于第2疗程后获部分缓解,自动出院;死亡3例 ,达CR 2例(22.2%),其中1例是标准化疗方案未缓解而采用高剂量阿糖胞苷(HD-Ara- C)治疗后才获CR,另1例是先经 维甲酸诱导分化治疗后,又用常规剂量标准治疗方案获CR。MDR-1表达阴性31例,2例经1~ 2个疗程化疗后未缓解而自动出院;1例为入院后化疗前死亡;余28例中,2例死于第1疗程 ,1例为3个疗程后死亡,均死于严重感染;21例达CR(66.7%);3例获部分缓解,其中2例治 疗中MDR-1表达转阳后治疗无效死亡,1例自动出院。MDR-1表达阳性者预后差,其达CR率 较阴性组低(P=0.053)。
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    三、病程中MDR-1表达转变观察

    1.MDR-1表达阴性转变为阳性者共有7例,其中6例为初治阴性者(AML 4例,ALL 2例),经标 准 化疗方案1~4个疗程后转为阳性,占初治阴性31例中的19.4%(1个疗程后转阳3例,3及4个 疗程后转阳3例),余1例是ALL者,有2年化疗史,复发后经标准化疗方案不能诱导成功,应 用IL-2/LAK治疗1个疗程后,阴转阳。

    2.MDR-1表达阳性转变为阴性者共有4例。1例(M5)在化疗并IL-2治疗后,3例为化疗后转 阴,其中1例(M1)采用高剂量阿糖胞苷治疗,1例(M3)为应用维甲酸治疗后,加用常规剂 量标 准治疗方案治疗,所有阳性表达转阴者,均处于完全缓解期。讨 论

    一、MDR-1基因的原发性表达这一现象已为人们所注意,国外学者应用分子生物学技术检测 急性白血病,报道其原发表达率为19%~71%[1];国内孙氏[6]及刘氏 [7]报道了在AML分别为45%和21.4%,本组资料为22.5%。MDR-1基 因在人体的某些正常组织中,其中包括造血干细胞,也有一定量的表达[1]。随着 造血干细胞的分化成熟,CD+34表达的减弱,MDR-1基因表达及其产物P-170的泵 功能也减弱。因此,对于MDR-1基因原发表达的白血病细胞似乎可被推测来自早期造血细胞 突变的恶性克隆株。
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    二、MDR-1基因表达与化疗反应的效果相关,本组资料中初治者MDR-1基因表达阴性组经1 ~3个疗程的标准化疗达CR率为66.7%,而MDR-1基因原发表达阳性组仅为22.2%,显著低 于阴性组(P=0.053),这一结果与国外Pirker[1]、Goasguen[8]分别 报道的阴性组CR率达89%和93%,阳性组为53%~56%,以及国内孙氏[6]报道的阴性 组为90%,阳性组为25%的结果也十分接近。因此,对于初治病人行MDR-1基因表达检测对判 断化疗反应效果、指导选择方案十分有意义。本组中1例原发MDR-1基因表达阳性AML患者, 用标准DA化疗2个疗程无缓解,更换为HD-Ara-c后而获CR就是很好的例子。

    三、MDR-1基因表达可作为判断预后的指标之一。在本组资料中,病程不同时期的MDR-1基 因表达阳性率显著不同,与病情相关,与国外学者报道一致。其阳性表达率呈现为:完全缓 解期<初诊未治疗<复发/未缓解期及死亡前期。因此,可认为在治疗中监测MDR-1基因表 达 的变化对近期预后的判断十分有意义,一旦病程中的MDR-1基因阳性表达出现,提示预后不 良。
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    四、MDR-1基因表达的转变与治疗关系。本组资料中,MDR-1基因表达在化疗中从阴性转为 阳性者7例,其中6例是初诊病人,是经过1~4个疗程标准剂量化疗(方案均含蒽环类抗肿瘤 药物)后转阳,这一现象与实验室中应用蒽环类细胞毒制剂诱导敏感的白血病细胞株成为耐 药细胞系[1]相一致,这是由于细胞毒制剂的接触对耐药细胞株起到筛选的作用, 还是细胞毒制剂诱导肿瘤细胞畸变所致,有待进一步探讨。在本组资料中,4例MDR-1基因 表达在治疗中从阳性转变为阴性,其中1例是细胞因子参与化疗方案之中。体外实验已显 示,IFN-α和IL-2可增加白血病耐药细胞株细胞内细胞毒性药物浓度,从而增加了细胞毒 性药物的杀伤能力[9]。但国外Dufour等[9]及国内平氏[10]对K5 62敏感和耐药细胞系研究中认为,IFN-α增加蒽环类药物毒性并不是通过下调MDR基因的表 达 而实现,甚至还有报道上调MDR-1基因表达。结合本组资料,4例治疗中阳性转变为阴性 者均处于CR期,故推测可能因为IFN-α和IL-2增加蒽环类药物的细胞毒性,而对耐药瘤 株清除之故。不管何种原因,细胞因子(IFN-α和IL-2)加入化疗中有逆转耐药的作用,它 可成为克服肿瘤耐药性的一种可选择手段。■
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    杨凌(首都医科大学附属北京同仁医院内科 邮政编码 100730)

    参 考 文 献

    1,Robert J.Arceci clinical significance of glycoprotei multidrug resis tance malignancies.Blood,1993,81:2215.

    2,全国白血病分类分型交流讨论会.关于白血病分型的建议.中华血液学杂志,1980,1:383 .

    3,Noona KE,Beek C,Holamayer TA,et al.Quantitative analysis of MDR gene expressio n in human tumor by PCR.Pro Nati Sci USA,1990,87:1160.
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    4,Chomczynski P,Sachi N.Single step methed of RNA isolation by acid guanidiun thiocyanatc phenol chlorofoitn extract.Analy Biochem,1987,162:156.

    5,全国白血病化学治疗讨论会.急性白血病疗效标准.中华血液学杂志,1988,9:183.

    6,孙桂香,李惠芳,王观武,等.多药耐药基因在白血病细胞中的表达.中华血液学杂志,19 94,15:61.

    7,刘炳仁,杨纯正,栾风君,等.用逆转录-多聚酶链反应检测白血病患者多药耐药基因的 表达.中华血液学杂志,1995,16:65.

    8,Goasguen JE,Dossot JM,Fardel O,et al.Expression of the mutidrug resistance-as sociated P-glycoprotein (P-170) in 59 cases of de novo acute lymphoblastic leu kemia:prognostic implication.Blood,1993,81:2394.
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    9,Dufour P,Feugeas O,Bergerat JP,et al.Modulation of adriamycin cytotoxicity on k 562 and K562 adri cells by interferon alpha and /of all-trans retinoic acid.B ull Cancer Paris,1994,81:894.

    10,平宝江,周淑芸,刘启发,等.干扰素逆转白血病细胞多药耐药性的研究及机制的初步探 讨.中华血液学杂志,1996,17:13.

    收稿:1999-12-01

    修回:2000-03-01, 百拇医药