CD71表達(dá)在急性白血病中的意義

吳博文　劉林湘

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 血液科　河南 鄭州　450052)

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CD71表達(dá)在急性白血病中的意義

吳博文劉林湘

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 血液科河南 鄭州450052)

【關(guān)鍵詞】CD71；急性白血??；表達(dá)

鐵的吸收是通過轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(Transferrin receptor，TfR)介導(dǎo)的內(nèi)化過程實現(xiàn)的[1]。入胞后的鐵參與DNA合成、細(xì)胞增殖、免疫調(diào)節(jié)及呼吸鏈電子傳遞等多種生命活動。TfR-1(CD71)是一種參與鐵的吸收和調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的必需的Ⅱ型跨膜糖蛋白。CD71表達(dá)于細(xì)胞表面并通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用參與鐵的轉(zhuǎn)運，其表達(dá)主要是根據(jù)細(xì)胞內(nèi)鐵水平進(jìn)行，在體內(nèi)鐵的自穩(wěn)過程中有著重要作用。

高增殖率的細(xì)胞通常高表達(dá)CD71。多種實體瘤如肺癌、膀胱癌、胰腺癌和乳腺癌等均過表達(dá)CD71。在乳腺癌[2]、非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴細(xì)胞白血病[3]中，高表達(dá)CD71甚至被認(rèn)為是預(yù)后不良的指標(biāo)之一。

1CD71在急性白血病發(fā)生發(fā)展中的作用

1.1CD71與急性白血病發(fā)生的聯(lián)系急性白血病的發(fā)生發(fā)展目前被認(rèn)為涉及兩類基因[4]，Ⅰ類基因如FLT3等控制細(xì)胞增殖產(chǎn)生CML樣疾病。Ⅱ類基因如AML1/ETO、CBFb/MYH11等阻礙細(xì)胞分化產(chǎn)生MDS樣疾病。兩類基因突變的協(xié)同作用導(dǎo)致控制細(xì)胞分化增殖的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的改變，最終導(dǎo)致白血病的發(fā)生。研究表明，CD71作為廣泛的增殖性抗原，參與多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB在細(xì)胞分化凋亡及腫瘤生長抑制過程中起重要作用。在未受刺激的細(xì)胞中，大部分的NF-κB二聚體通過與細(xì)胞質(zhì)中3個抑制因子(IkBα、IkBβ、IkBε)中的1個結(jié)合而以無活性的狀態(tài)存在。各種信號通過降解IkBs的方式來活化NF-kB，然后活化的NF-kB進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)與DNA結(jié)合引起相關(guān)效應(yīng)[5]。早些時候的研究展示了鐵螯合作用能抑制NF-kB的活性[6]，但其背后的機(jī)制是不明確的。近來研究指出，TfR1參與NF-κB信號系統(tǒng)[7]。藤黃酸作為TfR1的配基，已經(jīng)被證實在TNFα介導(dǎo)的NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起阻礙作用，其作用可能是通過共價調(diào)整IKK復(fù)合物中IKKβ亞基來實現(xiàn)的。因此，高表達(dá)TfR1的細(xì)胞將不能阻止TNFα介導(dǎo)的NF-κB通路引起的凋亡，從而可能引起腫瘤的發(fā)生。此外，過表達(dá)CD71被證實增加了腫瘤信號的表達(dá)[8]。鞘氨醇激酶1(SK1)是一種催化鞘氨醇-1-磷酸鹽(S1P)信號分子的脂類激酶，能提高細(xì)胞的生存能力并誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生瘤性改變。證據(jù)證實白血病細(xì)胞表面SK1表達(dá)上升。研究表明，當(dāng)SK1高表達(dá)時，細(xì)胞表面TfR1亦高表達(dá)，提高了胞內(nèi)鐵轉(zhuǎn)運。同時，SK1激活并局限于質(zhì)膜，并通過S1P-G蛋白受體調(diào)整TfR1表達(dá)發(fā)揮其致癌效應(yīng)。應(yīng)用特異性抗體阻斷TfR1將能阻斷SK1誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖和癌變。此外，有研究顯示CD71也是Notch通路中的一個下游因子，參與mTOR的激活過程[9-10]。因此，CD71與PI3K/PDK1/AKT/mTOR通路也具有一定相關(guān)性。由此可見，CD71作為廣泛的增殖性標(biāo)志，參與多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。高表達(dá)CD71可能賦予細(xì)胞過強(qiáng)的增值信號，阻礙細(xì)胞正常凋亡，CD71表達(dá)水平異常在急性白血病發(fā)展中具有重要作用。這與CD71在骨髓增生異常綜合征中的研究結(jié)果是有一定類似的。

1.2CD71在白血病克隆演變過程中的作用一些學(xué)者指出，CD71在預(yù)測白血病克隆的發(fā)生發(fā)展中是具有一定意義的。急性白血病主要靠發(fā)現(xiàn)骨髓內(nèi)大量的AL細(xì)胞群(通常在骨髓內(nèi)呈現(xiàn)壓倒性的細(xì)胞群)診斷。一些研究認(rèn)為，白血病生成過程中發(fā)生了異常的細(xì)胞克隆，這些克隆通常是早期的單克隆細(xì)胞群[11]，其中發(fā)展呈支配性克隆演變的細(xì)胞群最終導(dǎo)致白血病。這些單克隆AL細(xì)胞群能被流式細(xì)胞術(shù)在早期階段運用正確的設(shè)門策略發(fā)現(xiàn)。Liu等[12]應(yīng)用CD71和CD34作為兩種基礎(chǔ)的標(biāo)志發(fā)現(xiàn)，CD71和CD34的表達(dá)在不同的AL細(xì)胞群中呈多樣性，這些AL細(xì)胞群反映了不同階段的克隆演變。一個類似的由Westfall研究的報告指出，短期內(nèi)急變的慢性粒細(xì)胞白血病(CML)患者體內(nèi)具有巨核系和紅系共存的現(xiàn)象[13]。而觀測短時間內(nèi)由骨髓增殖性腫瘤(MPN)進(jìn)展為AML患者的骨髓樣本，同樣可見到不同的細(xì)胞群體出現(xiàn)在這個過程中，提示由MPN細(xì)胞向更原始表型細(xì)胞的緩慢演變。因此，CD71的表達(dá)在觀測AL細(xì)胞克隆演變過程中可能是有幫助的?；谶@種不同階段克隆演變的假設(shè)，有學(xué)者提出了白血病干細(xì)胞(LSC)的概念。正常造血干細(xì)胞(HSC)在BM內(nèi)最終定位于造血微環(huán)境，即Niche[14]。Niche是HSC的生理定居地，調(diào)控造血干細(xì)胞的非對稱性分裂，產(chǎn)生外源性因子調(diào)控HSC的數(shù)量、增殖，并最終決定其命運。對于HSC的抗原表達(dá)，目前持有不同意見。有研究認(rèn)為它們是CD34、CD38雙陰性，少部分學(xué)者認(rèn)為它們是不表達(dá)CD117，但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其免疫表型是CD34+、CD38low/-、CD59+、Thy1/CD90+、C-kit/CD117+、lin-，且不表達(dá)CD71。而目前對于LSC，Blair認(rèn)為其與HSC存在一些共同點，他們將白血病細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過6～8周后，大多數(shù)存活的細(xì)胞表達(dá)CD34+/CD38-，在這其中具有長時程增殖能力的細(xì)胞往往表達(dá)CD71-HLA-DR-。CD71的這種表達(dá)特點有助于幫助我們理解白血病惡性克隆的發(fā)生發(fā)展，并在HSC特別是LSC分選過程中也有一定意義。

2CD71在急性白血病診斷及治療中的價值

2.1CD71在急性白血病診斷中的價值正常骨髓中約80%的CD71陽性細(xì)胞是紅系細(xì)胞。Marsee等[15]利用免疫組化分別檢測正常人和骨髓增生異常綜合征、急性髓系白血病、急性淋系白血病、漿細(xì)胞腫瘤及轉(zhuǎn)移性腫瘤患者體內(nèi)細(xì)胞表面CD71的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)其嚴(yán)格表達(dá)于紅系前體細(xì)胞。因此，CD71一直以來被當(dāng)做診斷急性紅白血病(AEL)的代表性標(biāo)志。1912年，Coppelli報道了世界上第1例AEL患者，該患者貧血、脾大，肝臟、脾臟、淋巴結(jié)、骨髓中聚集著大量的紅系前體細(xì)胞，但卻很少找到原始細(xì)胞。2008年WHO對AEL的形態(tài)學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)：紅系前體細(xì)胞≥50%，非紅系前體細(xì)胞中原始細(xì)胞≥20%。利用流式細(xì)胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，AEL患者細(xì)胞強(qiáng)表達(dá)CD71、GlyA[16-17]，CD117通常弱表達(dá)，可以不表達(dá)MPO、CD34、HLA-DR等抗原。這與CD71在正常造血系統(tǒng)內(nèi)的表達(dá)規(guī)律是一致的，即在紅系上，CD71通常表達(dá)在有核紅細(xì)胞表面，至成熟紅細(xì)胞水平降至陰性，而在髓系，CD71多表達(dá)于分裂增殖細(xì)胞表面。然而，也有部分學(xué)者認(rèn)為將CD71作為AEL的代表性診斷標(biāo)志是有爭議的。早在2002年，Park指出，將CD71作為AEL診斷的標(biāo)志是有一定疑問的，因其是一種能在其他AML上找到的非特殊的活化標(biāo)志。一些研究發(fā)現(xiàn)，從形態(tài)學(xué)角度上，分化差的AL(如急性微分化型白血病、急性髓單核細(xì)胞白血病)表達(dá)更高的CD71，分化較好的AL(如急性早有粒細(xì)胞白血病、急性粒細(xì)胞白血病-部分分化型、急性單核細(xì)胞白血病)表達(dá)較低的CD71，而AEL可以不表達(dá)CD71[12]。AKL也被證明可有CD71高表達(dá)，AEL細(xì)胞和紅系前體細(xì)胞已經(jīng)被證明具有向巨核系分化的潛能[18]，巨核系細(xì)胞通常表達(dá)紅系相關(guān)基因。因此，高表達(dá)CD71可以作為AEL診斷的有效參考指標(biāo)之一，然而將CD71作為某一亞型診斷的特有細(xì)胞表面抗原或許是值得商榷的。

2.2CD71與急性白血病預(yù)后CD71參與多種實體瘤的診斷，且高表達(dá)CD71的患者往往具更廣的浸潤范圍和更差的分期，因此CD71過表達(dá)常被視為預(yù)后不良的標(biāo)志之一。在急性白血病領(lǐng)域內(nèi)，這樣的研究是偏少的，CD71是否影響急性白血病的預(yù)后仍然未知。不少證據(jù)表明高表達(dá)CD71的急性白血病往往呈現(xiàn)更差的臨床生化特征，如更高水平的白細(xì)胞、乳酸脫氫酶，而高白細(xì)胞和高乳酸脫氫酶可能是急性白血病的可能預(yù)后因子，提示預(yù)后不良。在生存統(tǒng)計上，Poszyńska等[19]的研究提示，在兒童急性淋巴細(xì)胞白血病中，急性T淋巴細(xì)胞白血病更容易高表達(dá)CD71，且高表達(dá)CD71的患者往往具有更低的5年OS和DFS。而在這之前，一項更早的研究認(rèn)為CD71在兒童急性淋巴細(xì)胞白血病預(yù)后上沒有臨床意義。

2.3CD71與靶向治療CD71和腫瘤細(xì)胞增殖分化密切相關(guān)，已成為靶向治療領(lǐng)域潛在的研究靶點之一[20-21]。其靶向治療主要包括抗CD71抗體[22]和CD71復(fù)合物。后者又包括CD71-化療藥物復(fù)合物、CD71-毒性蛋白復(fù)合物和CD71-核酸復(fù)合物。CD71-ADR(阿霉素)復(fù)合物在試管內(nèi)被證實對人體多種惡性細(xì)胞(HL-60、K652、Hep2等)包括白血病細(xì)胞起作用。不同于阿霉素的細(xì)胞毒性作用(通過影響核內(nèi)DNA而發(fā)揮作用)，CD71-ADR復(fù)合物并不被轉(zhuǎn)運至核內(nèi)，而是通過干涉質(zhì)膜內(nèi)的酶而發(fā)揮效應(yīng)。此外，CD71-ADR因能縮小對正常細(xì)胞的毒性作用而在克服多重耐藥上也存在重要意義[23]。皂草素(SO6)是從石竹科植物肥皂草的種子中提取的一種單鏈核糖體失活蛋白(scRIP)，可選擇性地作用于原核細(xì)胞裸露的rRNA及真核細(xì)胞的核糖體，并使其脫嘌呤，從而抑制蛋白質(zhì)的合成。毒性蛋白復(fù)合體CD71-SO6對人體多種細(xì)胞如K562、Hep2及神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞[24]具有毒性作用。其他毒性蛋白復(fù)合物如CD71-DT(白喉毒素)[25]、CD71-RTA(蓖麻毒素A鏈)均對腫瘤細(xì)胞具有一定抑制性。假單胞桿菌外毒素(PE)是由613個氨基酸組成的一條單鏈多肽，分子量為66 kDa，對多種培養(yǎng)細(xì)胞均有強(qiáng)毒性。研究顯示，以抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體單鏈抗體為靶向載體，偶聯(lián)PE毒素分子，可明顯抑制體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞生長。其機(jī)制可能是通過與腫瘤細(xì)胞表面的CD71受體結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用將PE釋放至胞內(nèi)，繼而通過ADP核糖基化，滅活真核延長因子EF-2，阻斷細(xì)胞蛋白質(zhì)合成，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。這些研究提示CD71在靶向治療領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價值。

3結(jié)語及展望

隨著對CD71研究的深入，CD71在急性白血病中的潛在研究價值是值得肯定的。CD71被證明參與多種信號通路，高表達(dá)CD71均能對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生對應(yīng)的影響，促進(jìn)癌基因的激活或者抑制細(xì)胞凋亡信號。不同水平的CD71表達(dá)能被用于觀測急性白血病的演變及干細(xì)胞的提取。高表達(dá)CD71可以作為AEL診斷的有效參考指標(biāo)之一，然而將CD71作為某一亞型診斷的特有細(xì)胞表面抗原或許是值得商榷的。藥物聯(lián)合CD71干擾腫瘤細(xì)胞鐵代謝、控制腫瘤細(xì)胞增殖可能是臨床治療白血病的新方法及新思路之一。

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【中圖分類號】R 733.71

doi:10.3969/j.issn.1004-437X.2016.05.030

(收稿日期：2016-01-04)