CD71表達在急性白血病中的意義

吳博文　劉林湘

(鄭州大學第一附屬醫院 血液科　河南 鄭州　450052)

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CD71表達在急性白血病中的意義

吳博文劉林湘

(鄭州大學第一附屬醫院 血液科河南 鄭州450052)

【關鍵詞】CD71；急性白血病；表達

鐵的吸收是通過轉鐵蛋白受體(Transferrin receptor，TfR)介導的內化過程實現的[1]。入胞后的鐵參與DNA合成、細胞增殖、免疫調節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節細胞生長的必需的Ⅱ型跨膜糖蛋白。CD71表達于細胞表面并通過受體介導的內吞作用參與鐵的轉運，其表達主要是根據細胞內鐵水平進行，在體內鐵的自穩過程中有著重要作用。

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

1CD71在急性白血病發生發展中的作用

1.1CD71與急性白血病發生的聯系急性白血病的發生發展目前被認為涉及兩類基因[4]，Ⅰ類基因如FLT3等控制細胞增殖產生CML樣疾病。Ⅱ類基因如AML1/ETO、CBFb/MYH11等阻礙細胞分化產生MDS樣疾病。兩類基因突變的協同作用導致控制細胞分化增殖的信號轉導系統的改變，最終導致白血病的發生。研究表明，CD71作為廣泛的增殖性抗原，參與多種信號轉導系統。核轉錄因子NF-κB在細胞分化凋亡及腫瘤生長抑制過程中起重要作用。在未受刺激的細胞中，大部分的NF-κB二聚體通過與細胞質中3個抑制因子(IkBα、IkBβ、IkBε)中的1個結合而以無活性的狀態存在。各種信號通過降解IkBs的方式來活化NF-kB，然后活化的NF-kB進入細胞核內與DNA結合引起相關效應[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]，但其背后的機制是不明確的。近來研究指出，TfR1參與NF-κB信號系統[7]。藤黃酸作為TfR1的配基，已經被證實在TNFα介導的NF-κB信號轉導中起阻礙作用，其作用可能是通過共價調整IKK復合物中IKKβ亞基來實現的。因此，高表達TfR1的細胞將不能阻止TNFα介導的NF-κB通路引起的凋亡，從而可能引起腫瘤的發生。此外，過表達CD71被證實增加了腫瘤信號的表達[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，能提高細胞的生存能力并誘導細胞產生瘤性改變。證據證實白血病細胞表面SK1表達上升。研究表明，當SK1高表達時，細胞表面TfR1亦高表達，提高了胞內鐵轉運。同時，SK1激活并局限于質膜，并通過S1P-G蛋白受體調整TfR1表達發揮其致癌效應。應用特異性抗體阻斷TfR1將能阻斷SK1誘導的細胞增殖和癌變。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性。由此可見，CD71作為廣泛的增殖性標志，參與多種信號轉導系統。高表達CD71可能賦予細胞過強的增值信號，阻礙細胞正常凋亡，CD71表達水平異常在急性白血病發展中具有重要作用。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者指出，CD71在預測白血病克隆的發生發展中是具有一定意義的。急性白血病主要靠發現骨髓內大量的AL細胞群(通常在骨髓內呈現壓倒性的細胞群)診斷。一些研究認為，白血病生成過程中發生了異常的細胞克隆，這些克隆通常是早期的單克隆細胞群[11]，其中發展呈支配性克隆演變的細胞群最終導致白血病。這些單克隆AL細胞群能被流式細胞術在早期階段運用正確的設門策略發現。Liu等[12]應用CD71和CD34作為兩種基礎的標志發現，CD71和CD34的表達在不同的AL細胞群中呈多樣性，這些AL細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，短期內急變的慢性粒細胞白血病(CML)患者體內具有巨核系和紅系共存的現象[13]。而觀測短時間內由骨髓增殖性腫瘤(MPN)進展為AML患者的骨髓樣本，同樣可見到不同的細胞群體出現在這個過程中，提示由MPN細胞向更原始表型細胞的緩慢演變。因此，CD71的表達在觀測AL細胞克隆演變過程中可能是有幫助的。基于這種不同階段克隆演變的假設，有學者提出了白血病干細胞(LSC)的概念。正常造血干細胞(HSC)在BM內最終定位于造血微環境，即Niche[14]。Niche是HSC的生理定居地，調控造血干細胞的非對稱性分裂，產生外源性因子調控HSC的數量、增殖，并最終決定其命運。對于HSC的抗原表達，目前持有不同意見。有研究認為它們是CD34、CD38雙陰性，少部分學者認為它們是不表達CD117，但大多數學者認為其免疫表型是CD34+、CD38low/-、CD59+、Thy1/CD90+、C-kit/CD117+、lin-，且不表達CD71。而目前對于LSC，Blair認為其與HSC存在一些共同點，他們將白血病細胞進行體外培養，發現經過6～8周后，大多數存活的細胞表達CD34+/CD38-，在這其中具有長時程增殖能力的細胞往往表達CD71-HLA-DR-。CD71的這種表達特點有助于幫助我們理解白血病惡性克隆的發生發展，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陽性細胞是紅系細胞。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、漿細胞腫瘤及轉移性腫瘤患者體內細胞表面CD71的表達，發現其嚴格表達于紅系前體細胞。因此，CD71一直以來被當做診斷急性紅白血病(AEL)的代表性標志。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、骨髓中聚集著大量的紅系前體細胞，但卻很少找到原始細胞。2008年WHO對AEL的形態學診斷標準：紅系前體細胞≥50%，非紅系前體細胞中原始細胞≥20%。利用流式細胞術檢測發現，AEL患者細胞強表達CD71、GlyA[16-17]，CD117通常弱表達，可以不表達MPO、CD34、HLA-DR等抗原。這與CD71在正常造血系統內的表達規律是一致的，即在紅系上，CD71通常表達在有核紅細胞表面，至成熟紅細胞水平降至陰性，而在髓系，CD71多表達于分裂增殖細胞表面。然而，也有部分學者認為將CD71作為AEL的代表性診斷標志是有爭議的。早在2002年，Park指出，將CD71作為AEL診斷的標志是有一定疑問的，因其是一種能在其他AML上找到的非特殊的活化標志。一些研究發現，從形態學角度上，分化差的AL(如急性微分化型白血病、急性髓單核細胞白血病)表達更高的CD71，分化較好的AL(如急性早有粒細胞白血病、急性粒細胞白血病-部分分化型、急性單核細胞白血病)表達較低的CD71，而AEL可以不表達CD71[12]。AKL也被證明可有CD71高表達，AEL細胞和紅系前體細胞已經被證明具有向巨核系分化的潛能[18]，巨核系細胞通常表達紅系相關基因。因此，高表達CD71可以作為AEL診斷的有效參考指標之一，然而將CD71作為某一亞型診斷的特有細胞表面抗原或許是值得商榷的。

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

2.3CD71與靶向治療CD71和腫瘤細胞增殖分化密切相關，已成為靶向治療領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復合物。后者又包括CD71-化療藥物復合物、CD71-毒性蛋白復合物和CD71-核酸復合物。CD71-ADR(阿霉素)復合物在試管內被證實對人體多種惡性細胞(HL-60、K652、Hep2等)包括白血病細胞起作用。不同于阿霉素的細胞毒性作用(通過影響核內DNA而發揮作用)，CD71-ADR復合物并不被轉運至核內，而是通過干涉質膜內的酶而發揮效應。此外，CD71-ADR因能縮小對正常細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胞裸露的rRNA及真核細胞的核糖體，并使其脫嘌呤，從而抑制蛋白質的合成。毒性蛋白復合體CD71-SO6對人體多種細胞如K562、Hep2及神經膠質瘤細胞[24]具有毒性作用。其他毒性蛋白復合物如CD71-DT(白喉毒素)[25]、CD71-RTA(蓖麻毒素A鏈)均對腫瘤細胞具有一定抑制性。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，對多種培養細胞均有強毒性。研究顯示，以抗轉鐵蛋白受體單鏈抗體為靶向載體，偶聯PE毒素分子，可明顯抑制體外培養的腫瘤細胞生長。其機制可能是通過與腫瘤細胞表面的CD71受體結合，通過受體介導的內吞作用將PE釋放至胞內，繼而通過ADP核糖基化，滅活真核延長因子EF-2，阻斷細胞蛋白質合成，進而誘導細胞凋亡。這些研究提示CD71在靶向治療領域的潛在應用價值。

3結語及展望

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CD71均能對信號轉導產生對應的影響，促進癌基因的激活或者抑制細胞凋亡信號。不同水平的CD71表達能被用于觀測急性白血病的演變及干細胞的提取。高表達CD71可以作為AEL診斷的有效參考指標之一，然而將CD71作為某一亞型診斷的特有細胞表面抗原或許是值得商榷的。藥物聯合CD71干擾腫瘤細胞鐵代謝、控制腫瘤細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)