髓源性抑制細(xì)胞在急性白血病中的表達(dá)及臨床意義

朱鳳鳳，王會(huì)平，許旋旋，王芝濤，王極宇，陶千山，翟志敏

急性B淋巴細(xì)胞白血病(acute B lymphocytic leukemia, B-ALL)是來源于前體B細(xì)胞的惡性腫瘤，在兒童中發(fā)病率最高[1]。盡管大多數(shù)患兒可通過化療治愈，但復(fù)發(fā)患者仍有很高的死亡風(fēng)險(xiǎn)，且成人的臨床治療效果更差[2]。髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)是由骨髓祖細(xì)胞和未成熟骨髓細(xì)胞組成的異質(zhì)細(xì)胞群。在健康個(gè)體中，骨髓中產(chǎn)生的未成熟骨髓細(xì)胞快速分化為成熟粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞或樹突細(xì)胞。相反，在例如癌癥、傳染病及一些自身性免疫疾病中，未成熟骨髓細(xì)胞向成熟骨髓細(xì)胞分化的部分被阻斷，導(dǎo)致未成熟骨髓細(xì)胞的擴(kuò)增。這些具有免疫抑制活性的未成熟骨髓細(xì)胞群統(tǒng)稱為MDSCs[3]。在人類中，MDSCs最常被定義為表達(dá)共同骨髓標(biāo)志物CD33和CD11b、但缺乏HLA-DR表達(dá)的細(xì)胞[4]。由于它們的異質(zhì)性，MDSCs可以進(jìn)一步分為2個(gè)亞型：單核細(xì)胞來源的MDSCs(M-MDSCs)和粒細(xì)胞來源的MDSCs(G-MDSCs)[5]。M-MDSCs以非特異性方式抑制T細(xì)胞反應(yīng)，主要通過上調(diào)精氨酸酶-1和一氧化氮合酶的表達(dá)[6]；G-MDSCs通過增強(qiáng)活性氧的產(chǎn)生來抑制T細(xì)胞的應(yīng)答[7-8]。針對(duì)血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的MDSCs已經(jīng)顯示出減緩疾病進(jìn)展的作用[9]。然而，MDSCs在B-ALL發(fā)病機(jī)制中的作用仍然不是很清楚。課題組推測(cè)MDSCs作為一種免疫抑制細(xì)胞，可能在該病的進(jìn)程中發(fā)揮重要作用。故該文旨在研究B-ALL患者外周血中MDSCs的表達(dá)及與疾病發(fā)展的關(guān)系，探討該細(xì)胞在B-ALL患者疾病進(jìn)展中的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 病例資料收集2017年12月～2018年9月期間于安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院治療的B-ALL患者85例(緩解組34例，未緩解組51例), 健康對(duì)照者15例,性別及年齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。B-ALL相關(guān)診斷參照2008年世界衛(wèi)生組織(WHO)診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)胞形態(tài)學(xué)、免疫表型、細(xì)胞遺傳學(xué)和分子生物學(xué)確診和分型。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化誘導(dǎo)方案化療后，復(fù)查骨髓及外周血，評(píng)估臨床療效，療效評(píng)估參照NCCN臨床實(shí)踐指南：急性淋巴細(xì)胞白血病(2017.V5)。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他實(shí)體腫瘤、血液系統(tǒng)疾病及自身免疫性疾??；合并各種嚴(yán)重感染；妊娠或哺乳期婦女；合并其他嚴(yán)重的全身性疾病。

表1 各組的一般臨床特征

1.2 方法

1.2.1外周血中MDSCs水平的測(cè)定 入組患者清晨空腹抽取靜脈血，依次向流式管中加入熒光標(biāo)記抗體CD10-FITC、CD14-PE、HLA-DR-ECD、CD33-APC、CD45-PC7，再加入靜脈血50 μl，處理完成后用CytoFLEX流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè)，分析CD14+HLA-DR-及CD10-HLA-DR-細(xì)胞分別占外周血單個(gè)核細(xì)胞的百分率，并作為M-MDSCs和G-MDSCs的細(xì)胞比例。

1.2.2B-ALL患者骨髓及外周血中微小殘留病變(minimal residual disease, MRD)水平的測(cè)定 抽取患者靜脈血或骨髓，依次向流式管中加入熒光標(biāo)記抗體CD34-FITC、CD10-PE、CD19-APC、CD45-PC7，同時(shí)加入抗凝血或骨髓50 μl，處理完成后用流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè)，記錄CD10+CD19+細(xì)胞占單個(gè)核細(xì)胞的百分比。

1.2.3臨床相關(guān)指標(biāo)檢測(cè) 乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase, LDH)、白細(xì)胞介素-6(interleukin6, IL-6)等檢測(cè)指標(biāo)均在安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院臨床檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 B-ALL患者外周血MDSCs水平與健康對(duì)照組比較對(duì)B-ALL患者進(jìn)行臨床療效評(píng)估后，分為緩解組及未緩解組，分析顯示未緩解組M-MDSCs高于健康對(duì)照組及緩解組(P<0.05)；緩解組M-MDSCs與健康對(duì)照組相比呈上升趨勢(shì)。未緩解組及緩解組G-MDSCs均高于健康對(duì)照組(P<0.01)；未緩解組G-MDSCs高于緩解組(P<0.05)。見圖1。

2.2 B-ALL患者不同危險(xiǎn)度之間MDSCs的比較將85例B-ALL患者根據(jù)危險(xiǎn)度分級(jí)分為中危、高危及極高危3組。分析3組患者外周血MDSCs可得：高危組M-MDSCs高于中危組(P<0.05)，極高危組M-MDSCs與高危組相比呈下降趨勢(shì)，但差異無統(tǒng)計(jì)意義。在G-MDSCs中，隨著危險(xiǎn)度的升高，G-MDSCs水平也呈升高趨勢(shì)，各組間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖2。

圖1 健康對(duì)照組及B-ALL患者外周血中MDSCs占CD45+細(xì)胞的比例

與未緩解組比較：*P<0.05，**P<0.01；與健康對(duì)照組比較：##P<0.01；與緩解組比較：▲P<0.05

圖2 B-ALL患者不同危險(xiǎn)度之間MDSCs的比較

2.3 B-ALL患者有無中樞侵犯之間MDSCs的比較比較B-ALL有中樞侵犯及無中樞侵犯患者之間MDSCs的表達(dá)可得：有中樞侵犯的B-ALL患者較無中樞侵犯的B-ALL患者G-MDSCs升高(P<0.05)，M-MDSCs水平則呈下降趨勢(shì),但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖3。

圖3 B-ALL患者有無中樞侵犯之間MDSCs的比較

2.4 B-ALL患者不同預(yù)后之間MDSCs的比較參照NCCN臨床實(shí)踐指南：急性淋巴細(xì)胞白血病(2017.V5)，評(píng)估B-ALL患者預(yù)后情況，比較預(yù)后良好、中間組及預(yù)后不良3者M(jìn)DSCs水平顯示，預(yù)后不良與預(yù)后良好組相比M-MDSCs水平升高(P<0.05)，隨著預(yù)后變差，M-MDSCs呈一個(gè)上升趨勢(shì)；在G-MDSCs中，預(yù)后不良組及中間組高于預(yù)后良好組(P<0.05)。見圖4。

2.5 B-ALL患者外周血中MDSCs水平與骨髓及外周血MRD之間的相關(guān)性分析對(duì)B-ALL患者外周血M-MDSCs水平與骨髓及外周血MRD進(jìn)行相關(guān)性分析，可以得出骨髓MRD水平與外周血M-MDSCs及G-MDSCs均呈正相關(guān)(P<0.024,P<0.05)。而外周血MRD與B-ALL患者M(jìn)-MDSCs及G-MDSCs，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.6 B-ALL患者外周血MDSCs與臨床指標(biāo)之間的相關(guān)性分析通過對(duì)B-ALL患者外周血MDSCs水平與患者的LDH水平進(jìn)行相關(guān)性分析可以得出，M-MDSCs與LDH無相關(guān)性(P>0.05)，G-MDSCs水平與LDH呈正相關(guān)(P<0.05)；M-MDSCs和G-MDSCs與IL-6均呈正相關(guān)(P<0.05,P<0.05)。

圖4 不同預(yù)后B-ALL患者外周血中MDSCs的表達(dá)水平

3 討論

MDSCs最早在小鼠的Lewis肺癌模型中被發(fā)現(xiàn)[10]，因此在腫瘤疾病中的研究成為重點(diǎn)。Ornstein et al[11]研究發(fā)現(xiàn)腫瘤患者外周血MDSCs的表達(dá)水平顯著高于健康人群，外周血 MDSCs 的表達(dá)水平與腫瘤分期成正相關(guān)，存在遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的Ⅳ期腫瘤患者外周血 MDSCs 的表達(dá)水平顯著增加。MDSCs的擴(kuò)增和活化由腫瘤微環(huán)境分泌的可溶性因子驅(qū)動(dòng)。這些因素包括IL-6、粒細(xì)胞刺激因子和血管內(nèi)皮生長因子等[12]。擴(kuò)增的MDSCs通過抑制效應(yīng)免疫細(xì)胞和(或)誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性免疫細(xì)胞或免疫抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生，對(duì)抗腫瘤免疫力發(fā)揮強(qiáng)大的抑制作用[13]。因此，MDSCs的消耗可以增強(qiáng)當(dāng)前臨床治療的效果，包括化療和免疫治療。在慢性粒細(xì)胞白血病患者中，較高水平的MDSCs可能會(huì)干擾免疫治療的效果，慢性粒細(xì)胞白血病患者M(jìn)-MDSCs水平顯著增加，并且MDSCs的數(shù)量與患者的腫瘤進(jìn)展和預(yù)后相關(guān)[14]。在多發(fā)性骨髓瘤患者的骨髓和外周血中，MDSCs的頻率也明顯增加，且MDSCs的頻率與多發(fā)性骨髓瘤的疾病進(jìn)展相關(guān)，并誘導(dǎo)患者的全身免疫抑制[15]。B-ALL來源于骨髓內(nèi)的惡性前體B細(xì)胞。因此白血病細(xì)胞如何直接驅(qū)動(dòng)骨髓中MDSCs的擴(kuò)增，或擴(kuò)增的MDSCs是否可直接影響白血病細(xì)胞的生長值得進(jìn)一步研究。

本實(shí)驗(yàn)借助B-ALL患者，從外周血MDSCs的表達(dá)水平及其與疾病預(yù)后指標(biāo)的相關(guān)性入手，探討MDSCs在B-ALL的臨床意義。通過比較其外周血中M-MDSCs及G-MDSCs的表達(dá)水平，顯示未緩解組M-MDSCs高于健康對(duì)照組及緩解組；未緩解組及緩解組G-MDSCs均高于健康對(duì)照組，未緩解組G-MDSCs高于緩解組。借此推斷B-ALL患者外周血G-MDSCs的表達(dá)水平可預(yù)測(cè)疾病的進(jìn)展，緩解組MDSCs水平的減少可成為治療效果的指標(biāo)，并且MDSCs的表達(dá)可能與臨床治療反應(yīng)相關(guān)，有效的臨床治療手段可殺傷腫瘤細(xì)胞，抑制MDSCs的擴(kuò)增。因此針對(duì)明確診斷的B-ALL的患者，應(yīng)及早行化學(xué)治療或免疫治療。分析B-ALL患者外周血MDSCs與疾病危險(xiǎn)度及有無中樞侵犯之間的相關(guān)性表明：高危組M-MDSCs高于中危組；極高危組M-MDSCs與高危組相比呈下降趨勢(shì)。而隨著危險(xiǎn)度的升高，G-MDSCs也呈上升趨勢(shì)；中樞侵犯的B-ALL患者較無中樞侵犯的患者其G-MDSCs升高，M-MDSCs則呈下降趨勢(shì)；比較預(yù)后良好、中間組及預(yù)后不良3者M(jìn)DSCs水平顯示，預(yù)后不良與預(yù)后良好組相比M-MDSCs水平升高，預(yù)后越差，M-MDSCs水平越高； G-MDSCs中，預(yù)后不良組及中間組均高于預(yù)后良好組，說明升高的MDSCs水平與B-ALL患者的疾病嚴(yán)重程度、有無中樞侵犯及預(yù)后可能呈正相關(guān)，外周血MDSCs水平對(duì)評(píng)估患者疾病危險(xiǎn)程度及預(yù)防白血病中樞侵犯具有一定意義。另外課題組分析了B-ALL患者外周血中 MDSCs水平及其預(yù)后臨床指標(biāo)MRD及LDH、IL-6等指標(biāo)的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)其骨髓MRD和外周血LDH、IL-6水平與B-ALL患者外周血M-MDSCs或G-MDSCs均呈正相關(guān)，表明就B-ALL患者而言，外周血MDSCs水平升高可能是導(dǎo)致B-ALL患者易復(fù)發(fā)、預(yù)后差的不良因素之一。