石沁 歐陽紅梅 宋建新
摘要:目的? 探討骨髓微環(huán)境中細(xì)胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平與外周血中相應(yīng)細(xì)胞因子的差異。方法選取2018年1月~2019年2月云南省第一人民醫(yī)院血液科診斷的缺鐵性貧血(IDA)、骨髓增生異常綜合征(MDS-EB-1)、慢性粒細(xì)胞白血病慢性期(CML-CP)及急性髓系白血病(AML)患者各20例。應(yīng)用流式細(xì)胞儀分析IDA、MDS-EB-1、CML-CP和AML患者骨髓及外周血IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α的水平。結(jié)果? IDA患者骨髓微環(huán)境和外周血中細(xì)胞因子水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);MDS-EB-1、CML-CP及AML患者骨髓微環(huán)境中IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平高于外周血,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論? IDA、MDS-EB-1、CML-CP及AML患者骨髓微環(huán)境中細(xì)胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α的水平高于外周血中相應(yīng)的細(xì)胞因子水平。在研究血液系統(tǒng)惡性腫瘤細(xì)胞因子時(shí),應(yīng)檢測(cè)骨髓微環(huán)境中的細(xì)胞因子。
關(guān)鍵詞:骨髓;外周血;細(xì)胞因子
中圖分類號(hào):R73? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2019.13.022
文章編號(hào):1006-1959(2019)13-0081-03
Abstract:Objective To investigate the differences of cytokines IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α levels in the bone marrow microenvironment and corresponding cytokines in peripheral blood.Methods? The iron deficiency anemia (IDA), myelodysplastic syndrome (MDS-EB-1) ,20 patients with chronic myeloid leukemia (CML-CP) and acute myeloid leukemia (AML). Flow cytometry was used to analyze the levels of IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α in bone marrow and peripheral blood of patients with IDA, MDS-EB-1, CML-CP and AML.Results? There was no significant difference in the cytokine levels between the bone marrow microenvironment and peripheral blood of patients with IDA (P>0.05).The levels of IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α in the bone marrow microenvironment of patients with MDS-EB-1, CML-CP and AML were higher than those in peripheral blood,the difference was statistically significant(P<0.05).Conclusion? The levels of cytokines IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α in bone marrow microenvironment of patients with IDA, MDS-EB-1, CML-CP and AML are higher than those of peripheral blood. Corresponding cytokine levels. In the study of hematological malignancies cytokines, cytokines in the bone marrow microenvironment should be examined.
Key words:Bone marrow;Peripheral blood;Cytokines
骨髓微環(huán)境(hematopoietic microenvironment)由基質(zhì)細(xì)胞、輔助細(xì)胞(T淋巴細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞)、細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞因子組成的一個(gè)有序的復(fù)雜結(jié)構(gòu),其不僅提供造血細(xì)胞賴以生存、發(fā)育及分化的場(chǎng)所,同時(shí)其改變?yōu)檠合到y(tǒng)惡性腫瘤提供了一個(gè)合適的生存空間。既往對(duì)細(xì)胞因子在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的作用主要研究的是外周血(peripheral blood)[1-4],而骨髓微環(huán)境中細(xì)胞因子的研究鮮見報(bào)道。本文對(duì)骨髓微環(huán)境及外周血的細(xì)胞因子差異作一分析,現(xiàn)報(bào)道如下。
1資料與方法
1.1一般資料? 選取2018年1月~2019年2月云南省第一人民醫(yī)院血液科診斷的缺鐵性貧血(iron deficiency anenia,IDA)患者20例,其中男8例,女12例,年齡21~66歲,平均年齡(45.62±21.39)歲;骨髓增生異常綜合征伴原始細(xì)胞增多1型(myelodysplastic syndrome with primordial cell proliferation type 1,MDS-EB-1)患者20例,其中男14例,女6例,年齡37~75歲,平均年齡(52.16±23.94)歲;慢性粒細(xì)胞白血病慢性期(chronic myeloid leukemia,CML-CP)患者20例,其中男12例,女8例,年齡25~70歲,平均年齡(46.77±21.89)歲;急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia,AML)患者20例,其中男13例,女7例,年齡27~73歲,平均年齡(50.10±22.67)歲。本研究獲我院倫理委員會(huì)審批批準(zhǔn),并征得所有受試者知情同意。
1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 IDA? 納入標(biāo)準(zhǔn):按照《血液病診斷及療效標(biāo)準(zhǔn)》中IDA診斷標(biāo)準(zhǔn)[5],血紅蛋白男性<120 g/L、女性<110 g/L,血清鐵蛋白<12 μg/L,血清鐵<8.95 μmol/L,總鐵結(jié)合力>64.44 μmol/L,轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度<15%,骨髓細(xì)胞外鐵明消失,鐵粒幼細(xì)胞比例<15%。排除標(biāo)準(zhǔn):①由先天性的疾病所引起的重癥病例;②合并有地中海貧血或者其他血液系統(tǒng)的病例;③患有惡性腫瘤或者免疫功能不全的病例。
1.2.2 MDS-EB-1? 納入標(biāo)準(zhǔn):①按照《血液病診斷及療效標(biāo)準(zhǔn)》中MDS診斷標(biāo)準(zhǔn)及2006年MDS維也納最低標(biāo)準(zhǔn)[5],外周血血細(xì)胞1~3個(gè)系別減少,原始細(xì)胞≤2%~4%,單核細(xì)胞<1×109/L;②骨髓單系或多系發(fā)育異常,原始細(xì)胞5%~9%,無Auer小體。排除標(biāo)準(zhǔn):血細(xì)胞減少/發(fā)育異常原發(fā)原因的所有其他造血組織或非造血組織疾病。
1.2.3 CML-CP? 納入標(biāo)準(zhǔn):①按照《血液病診斷及療效標(biāo)準(zhǔn)》中CML-CP診斷標(biāo)準(zhǔn)[5],臨床表現(xiàn)為貧血、脾腫大、持續(xù)性白細(xì)胞計(jì)數(shù)增高;②經(jīng)骨髓和外周血涂片檢查原始細(xì)胞<10%;③PH染色體和BCR/ABL融合基因檢測(cè)呈陽性。排除標(biāo)準(zhǔn):①CML加速期或急變期患者;②患急性白血病等血液疾病者;③合并其它惡性腫瘤者。
1.2.4 AML? 納入標(biāo)準(zhǔn):符合《血液病診斷及療效標(biāo)準(zhǔn)》中AML診斷標(biāo)準(zhǔn)[5],外周血和(或)骨髓中原始細(xì)胞占所有有核細(xì)胞≥20%,過氧化物酶(POX)染色陽性率>3%,白血病免疫分型表達(dá)MPO、CD13、CD15、CD33、CD117且積分>2分,細(xì)胞遺傳學(xué)檢查有克隆性遺傳學(xué)異常,如t(8;21)(q22;q22)、inv(16)(p13;q22)或t(16;16)(p13;q22)以及t(15;17)(q22;q12)。排除標(biāo)準(zhǔn):①治療相關(guān)性急性髓系白血病患者;②骨髓增生異常綜合征或骨髓增殖性疾病轉(zhuǎn)化而來的急性髓系白血病患者。
1.3試劑和儀器? 主要試劑盒:IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α試劑盒(美國Becton-Dickinson公司,規(guī)格:80Tests)。主要儀器:流式細(xì)胞儀(美國Beckman Coulter Inc,批號(hào):AN02002,型號(hào):FC500)。
1.4標(biāo)本采集? 常規(guī)采集IDA、MDS-EB-1、CML-CP、AML患者骨髓液2.0 ml,同時(shí)采集相應(yīng)患者外周血2.0 ml,EDTA-K2抗凝,以3000 r/min 離心30 min,收集上清,-80℃保存待測(cè)。
1.5細(xì)胞因子檢測(cè)? 按照試劑盒說明書設(shè)計(jì)流式細(xì)胞術(shù)方案,計(jì)算所需微球量,混合微球(Bead),以1500 r/min 離心10 min,棄上清,加入丟棄上清相同量的增強(qiáng)劑混合待用;取試管編號(hào),每管分別加入20 μl離心后的骨髓及外周血上清液,每管加入混合微球50 μl及PE染料50 μl,避光孵育3 h,加入清洗緩沖液600 ml混勻,1500 r/min 離心10 min,棄上清,加入300 μl 清洗緩沖液混勻上機(jī)檢測(cè),用FCAP分析軟件分析。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析? 數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用(x±s)表示,行t檢驗(yàn)。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
IDA患者骨髓微環(huán)境和外周血中細(xì)胞因子比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);MDS-EB-1、CML-CP和AML患者骨髓微環(huán)境中IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平均高于相應(yīng)患者外周血中細(xì)胞因子水平,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
3討論
細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞和某些非免疫細(xì)胞經(jīng)刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學(xué)活性的蛋白質(zhì),主要介導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)。細(xì)胞因子作為骨髓微環(huán)境中的重要組成部分的細(xì)胞因子,在維持骨髓微環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡中起著重要作用。一旦微環(huán)境的性質(zhì)和功能發(fā)生改變,將可能對(duì)造血干細(xì)胞的生長、分化產(chǎn)生重要影響[6]。
越來越多的研究證實(shí),在不同的腫瘤中都存在局部微環(huán)境的改變,如MDS、白血病、淋巴瘤等血液系統(tǒng)惡性腫瘤微環(huán)境中有巨噬細(xì)胞的異常浸潤[7-9],巨噬細(xì)胞可大量分泌多種細(xì)胞因子,如M1型巨噬細(xì)胞分泌IL-2、IL-12、INF-γ、TNF-α等細(xì)胞因子和趨化因子,M2型巨噬細(xì)胞分泌IL-Iβ、IL-4、IL-6、IL-10等而發(fā)揮抗腫瘤或促腫瘤作用[10-12]。
本研究結(jié)果表明,在相對(duì)良性血液系統(tǒng)疾病IDA患者骨髓微環(huán)境中,骨髓微環(huán)境中的細(xì)胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平雖高于外周血水平,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),原因可能是IDA僅是由于儲(chǔ)存鐵被耗竭后所發(fā)生的貧血,而在局部沒有巨噬細(xì)胞的異常浸潤及基質(zhì)細(xì)胞、輔助細(xì)胞的激活有關(guān)。而在血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者骨髓中,無論是MDS-EB-1、CML-CP還是AML,細(xì)胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平均高于外周血,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這是由于在血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者骨髓微環(huán)境中存在一個(gè)巨噬細(xì)胞的擴(kuò)增環(huán),在白血病細(xì)胞來源的趨化因子,如CCL2、VEGF等細(xì)胞因子的作用下,將外周血單核細(xì)胞大量招募進(jìn)入骨髓微環(huán)境而分化為巨噬細(xì)胞,由于Th1類細(xì)胞因子IL-2、INF-γ減少和Th2類細(xì)胞因子IL-2、IL-4、IL-10、TNF-α及多功能炎性因子IL-1β等細(xì)胞因子的增高而將招募進(jìn)入骨髓微環(huán)境的巨噬細(xì)胞極化為M2型,而白血病細(xì)胞本身也能分泌大量的CCL2、IL-10、IL-1β和VEGF,進(jìn)一步促進(jìn)巨噬細(xì)胞的招募與極化,同時(shí)由于基質(zhì)細(xì)胞、輔助細(xì)胞等分泌大量細(xì)胞因子,導(dǎo)致局部的細(xì)胞因子“風(fēng)暴”所致[7-9]。
綜上所述,IDA、MDS-EB-1、CML-CP及AML患者骨髓微環(huán)境中細(xì)胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α的水平高于外周血中相應(yīng)的細(xì)胞因子水平。因此,在研究血液系統(tǒng)惡性腫瘤細(xì)胞因子時(shí),應(yīng)檢測(cè)骨髓微環(huán)境中的細(xì)胞因子,才能更準(zhǔn)確的反映骨髓微環(huán)境的變化對(duì)血液系統(tǒng)惡性腫瘤的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]吳藝,程志,石琳,等.INF-α對(duì)慢性髓系白血病患者血清中細(xì)胞因子的影響[J].中國實(shí)驗(yàn)血液學(xué)雜志,2017,25(1):99-103.
[2]張?jiān)?,許洪志,馬春燕,等.AA、MDS和AML患者外周血T淋巴細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)水平的對(duì)比研究[J].新醫(yī)學(xué),2016,47(6):384-387.
[3]唐會(huì)濤,郝國平.兒童急性淋巴細(xì)胞白血病患者細(xì)胞因子IL-2和IL-10水平變化的臨床研究[J].醫(yī)學(xué)信息,2017,30(12):26-28.
[4]Pehlivan M,Sahin HH,Pehlivan S,et al.Prognostic importance of single-nucleotide polymorphisms in IL-6,IL-10,TGF-b1,IFN-g,and TNF-α genes in chronic phase chronic myeloid leukemia[J].Genet Test Mol Biomarkers,2014,18(6):403-409.
[5]沈迪,趙用強(qiáng),周道斌,等.血液病診斷及療效標(biāo)準(zhǔn)[M].第4版.北京:科學(xué)出版社,2018:8-169.
[6]Lu R,Wang Q,Han Y,et al.Parathyroid hormone administration improves bone marrow microenvironment and partially rescueshaematopoietic defects in bmil-null mice[J].PLoS One,20l4,9(4):e93864.
[7]Song JX,Dian ZJ,Wen Y,et al.Assessment of the Number and Phenotype of Macrophages in the Human BMB Samples of CML[J].Biomed Res Int,2016(2016):8086398.
[8]宋丹丹,常春康,郭娟,等.骨髓增生異常綜合征患者骨髓巨噬細(xì)胞百分比異常及其意義[J].診斷學(xué)理論與實(shí)踐,2018,17(4):439-442.
[9]宋建新,歐陽紅梅,聞艷,等.慢性粒細(xì)胞白血病骨髓巨噬細(xì)胞的表達(dá)與細(xì)胞因子的相關(guān)性[J].廣東醫(yī)學(xué),2017,38(5):1-5.
[10]Al-Matary YS,Botezatu L,Opalka B,et al.Acute myeloidleukemia cellspolarize macrophagestowards a leukemiasupportingstate in a Growth factor independence1dependent manner[J].Haematologica,2016,101(10):1216-1227.
[11]Rhee I.Diverse macrophages polarization in tumor microenvironment[J].Arch Pharm Res,2016,39(11):1588-1596.
[12]Berraondo P,Minute L,Ajona D,et al.Innatetors in cancer:between defense and resistance[J].Immunol Rev,2016,274(1):290-306.
收稿日期:2019-2-13;修回日期:2019-2-28
編輯/杜帆