基质细胞衍生因子-1α及其受体CXCR4在急性白血病的表达及与髓外浸润的关系

　　SDF-1α/CXCR4在髓外浸润组和非髓外浸润组的表达

　　急性白血病髓外浸润组和非髓外浸润组外周血浆SDF-1α水平的比较无显著性差别（P＞0.05），而髓外浸润组骨髓白血病细胞上CXCR4的表达明显高于非髓外浸润组（P＜0.01）（表3）。Table3.SDF-1α/CXCR4expressioninextramedullaryinfiltrationandnon-extramedullaryinfiltrationpatients（略）

　　SDF-1α/CXCR4与外周血白血病细胞的数量的相关性分析

　　3组急性白血病患者外周血浆SDF-1α的表达同外周血白血病细胞计数间无明显相关（Pearson检验，r=-0.197，P＞0.05），而骨髓中白血病细胞上CXCR4的表达与外周血白血病细胞计数呈正相关（Pearson检验，r=0.628，P＜0.01）。

　　髓外浸润是白血病细胞的重要生物学特点，髓外浸润的过程可能与淋巴细胞的归巢和白细胞的游走有相似的机制，体内白血病细胞总是趋向于能提供的适宜其生长的特定条件、表达特定的趋化因子，并能捕获或吸引血流中表达其特定受体的组织或器官，这是一个有序的、复杂的、有器官选择性的病理过程，除黏附因子外，趋化因子及受体在此过程中也可能起重要作用。在造血干细胞归巢的研究中发现，SDF-1α不仅是正常造血干/祖细胞的趋化因子，也是分化受阻的白血病细胞的趋化因子［4］，其影响白血病趋化能力与白血病细胞上其受体CXCR4的表达有关。　　CXCR4表达在多种白血病细胞上，与白血病细胞在血髓的分布和扩散有关。Mohle等［4］用RT-PCR技术发现，所有的白血病细胞系及原代白血病细胞均表达CXCR4mRNA，体外试验表明CD34+白血病细胞同CD34+造血干细胞一样在Transwell体系中向高浓度SDF-1α方向迁移，这证明细胞虽已恶性转化，但仍保持着趋化因子受体的功能，是影响白血病细胞体内迁移的重要生物学基础。Voermans等［5］和Mohle等［6］在体外实验中发现，白血病细胞的迁移能力与细胞表面的CXCR4的表达呈正相关，而与白血病细胞的大小、生长周期无关，高度表达CXCR4的白血病细胞迁移能力明显增强，这证明趋化因子受体的表达是影响白血病细胞体内播散的重要因素。

本研究应用流式细胞仪检测分析了66例成人急性淋巴细胞、急性单核细胞及急性粒细胞三系白血病细胞的免疫分型及趋化因子受体CXCR4的表达，结果发现CXCR4在急性淋巴细胞白血病细胞、急性单核系白血病细胞上高表达，而在粒细胞系白血病细胞上表达相对减弱。这与临床上淋巴细胞、单核细胞两类白血病易合并髓外浸润的症状相一致。本研究结果显示，CXCR4在髓外浸润组的表达率明显高于非髓外浸润组，提示CXCR4表达上调可能是导致髓外浸润发生的原因之一。这与Crazzolara等［7］在小儿ALL的临床研究一致。相关性分析表明，CXCR4的表达同外周血白血病细胞数呈正相关，提示除反映白血病的容量负荷外周白血病细胞数量外，趋化因子受体CXCR4的表达也是髓外浸润发生的重要条件，是预测髓外浸润发生的敏感生物学指标。这种趋化因子受体表达的上调可能是恶性克隆细胞获得多脏器广泛浸润的生物学特性的生物学基础，是“功能多余性”表现［8］，也是肿瘤异质性特征之一，而趋化因子受体表达的上调及其与配体的相互作用可能是白血病髓外浸润发生的分子机制之一。同时发现在CXCR4及外周血白血病细胞数均减低时仍有9例发生髓外浸润（本文未报），说明除趋化因子外，其他细胞因子如黏附因子也在白血病的髓外浸润发生中起重要作用。

SDF-1是CXCR4的配体，不仅产生于骨髓基质细胞，也产生于肝、脾、淋巴结、肾、脑等多种组织器官，并通过参与黏附分子1的激活［9］，提高基质金属蛋白酶（MMP）活性，降低组织型金属蛋白酶抑制剂（TMP）的活性，特异性地降解细胞外基底膜的Ⅳ型胶原［10］，促进白血病细胞趋化、黏附、穿出血管壁，进入血管外组织，形成恶性克隆的浸润。SDF-1α在肝、脾、淋巴结、中枢神经系统及内皮细胞高表达而在肾脏组织血管内皮细胞低表达［11］，后者白血病细胞浸润相对少见，这可能是导致白血病时各脏器髓外浸润症状不均衡的重要原因之一。本研究首次发现：3种细胞系急性白血病患者的SDF-1α的血浆水平明显低于正常对照组，但与外周血白血病细胞数量及髓外浸润的发生无明显相关，可能与白血病时恶性克隆在骨髓中异常增生，使骨髓基质细胞生长相对受抑，SDF-1α分泌水平减少有关，也可能与白血病时其他细胞因子如TGF使骨髓基质细胞中SDF-1α的mRNA的表达下调有关［12］。外周血中SDF-1α的水平可能与外周血白血病细胞数量及髓外浸润的程度无关，而髓外浸润症状的发生可能更取决于各脏器局部SDF-1α的水平。SDF-1α是一种生长刺激因子，通过增加bcl-2的表达促进白血病细胞生长、增殖及抗凋亡能力的调节。应用抗SDF-1α单克隆抗体可以加速肿瘤细胞的凋亡，减缓肿瘤的生长［13］。由此可见，骨髓基质细胞及髓外组织内产生SDF-1α不仅促进白血病细胞的局部浸润，而且也是使其在局部生长、增殖的保护因子，是髓外浸润得以发生、发展的重要条件。在完全缓解期，随基质细胞功能的恢复，髓外浸润器官中SDF-1α可能是残留的白血病细胞得以生存的原因及导致白血病复发的根源。

统计分析还表明：ALL、M4+M5组SDF-1α的血浆水平高于M2组，在3组白血病骨髓基质功能均受抑时，急性淋巴细胞白血病、急性单核细胞白血病患者血浆中SDF-1α水平的升高提示，在急性淋巴细胞白血病、急性单核细胞白血病中除SDF-1α的旁分泌作用外，可能同时存在两系白血病细胞的自分泌作用。Cignetti等［14］应用RT-PCR技术发现，ANLL，M4，M5细胞表达SDF-1α的mRNA，ALL细胞的体内自分泌作用目前尚未见报道，有待于进一步研究。

由上可见，SDF-1α/CXCR4系统在白血病中表达水平并不一致，可能主要是通过CXCR4表达的上调发挥其生物学效应的，其失衡的机制有待于进一步探讨。进一步研究二者在相互作用及转录调控机制，有可能为以CXCR4为靶点的白血病治疗提供新的思路。

【参考文献】　　1ReiterA，SchrappeM，LudwigWD，etal.Chemotherapyin998unselectedchildhoodacutelymphoblasticleukemiapatients.ResultsandconclusionsofthemuticentertrialAll-BFM86.Blood，1994；84:3122-3133　　2居小萍，彭敏，许小平等.急性白血病细胞粘附因子的表达.中华血液学杂志，2002；23:581-584　　3常建华，齐振华，陈方平等.急性白血病膜结合L-选择蛋白与可溶性L-选择蛋白的表达及临床意义的研究.中国实验血液学杂志，2003；11:251-255　　4MohleR，BautzF，RafiiS，etal.ThechemokinereceptorCXCR4isexpressedonCD34+hematopoieticprogenitors，andleakemiccells，andmediatetransendothelialmigrationinducedbystromalcell-derivedfactor-1.Blood，1998；91:4523-4530　　5VoermansC，van-HeeseWP，de-JongI，etal.MigratorybehaviorofleukemiccellsfromacutemyeloidleakemiaPatients.Leakemia，2002；16:650-657　　6MohleR，SchittenhelmM，FailenschmidC，etal.Functionalresponseofleukeamicblaststostromalcell-derivedfactor-1correlateswithpreferentialexpressionofthechemokinereceptorCXCR4inacutemyelomoncolyticandlymphoblasticleukemia.BrJHaematol，2000；110:563-572　　7CrazzolaraR，KreczyA，MannG，etal，HighexpressionofthechemokinereceptorCXCR4predictsextramedullaryorganinfiltrationinchildhoodacutelymphoblasticLeukaemia.BrJHeamatol，2001；115:545-553　　8吴克复.细胞因子和转录因子的功能多余性及其意义.中国实验血液学杂志，2003；11：434-436　　9PeledA，GrabovskyV，HablerL，etal.ThechemokineSDF-1stimulatesintegrin-mediatedarrestofCD34+cellonvascularendotheliumundershearflow.JClicInvest，1999；104:1199-1211　　10LiburaJ，DrukalaJ，MajkaM，etal.CXCR4-SDF-1signalingisactiveinrhabdomyosacomacellsandregulateslocomotion，chemotaxisandadhesion.Blood，2002；100:2597-2606　　11MurphyPM.Chemokineandthemolecularbasisofcancermetastasis.NEnglJMed，2001；345:833-835　　12WrightN，de-LeraTL，Garcia-MorujaC，etal.Transforminggrowthfactor-betaldown-regulatesexpressionofchemokinesstromalcellderivedfactor-1:functionalconsequencesincellmigrationandadhersion.Blood，2003；102:1978-1984　　13HopkenUE，FossHD，MeyerD，etal.Up-regulationofthechemokinereceptorCXCR7inclassicalbutnotinlymphcyte-predominantHodgkindiseasecorrelateswithdistinctdisseminationofneoplastiecellsinlymphoidorgans.Blood，2002；99:1109-1116　　14CignettiA，VallarioA，RoatoI，etal.Thecharacterizationofchemokineproductionandchemokinereceptorexpressionrevealspossiblefunctionalcross-talksinAMLblastswithmonocyticdifferentiation.ExpHematol，2003；31:495-503