張雪華,賈燕
濟寧市第一人民醫院,山東濟寧272011
Thl7細胞在急性髓系白血病中表達失衡的研究
張雪華,賈燕
濟寧市第一人民醫院,山東濟寧272011
研究Thl7細胞在急性髓系白血病(AML)患者骨髓與外周血中的表達水平,進一部探討急性髓系白血病的發病機制。并探討Thl7細胞比例的改變與病人臨床的相關性。方法①用實時熒光定量(RT-PCR)分別檢測AML初診組、化療完全緩解及正常對照組骨髓及外周血單個核細胞中Th17轉錄因子(RORC)的表達水平。②用流式細胞術分別檢測AML初診組、化療完全緩解及正常對照組外周血中Thl7細胞所占比例。結果AML初診組外周血中Th17細胞表達水平(0.98±0.058)明顯低于完全緩解組(2.08±0.76)及正常對照組(1.79±0.306),差異有統計學意義(P<0.05)。AML初診組(中位數0.000 036 418 3范圍0.000 003 328 5~0.001 410 087 1)外周血單個核細胞(PBMCs)RORC mRNA的表達水平明顯低于完全緩解組(中位數0.000 187 543 4范圍0.000 025 426 0~0.001 221 892 7)及正常對照組(中位數0.002 644 026范圍0.000 063 627 0~0.000 956 465 1),差異有統計學意義(P<0.001)。初診組(中位數0.000 036 798 3范圍0.000 005 010 3~0.000 512 556 9)骨髓單個核(BMMCs)RORC,顯著低于完全緩解組(中位數0.000 102 885 9范圍0.000 014 073 4~0.001 568 208 7),差異有統計學意義(P<0.001)。初診的AML患者接受治療達到完全緩解后外周血RORC mRNA的表達恢復到正常水平,差異有統計學意義。結論Thl7細胞表達失衡可能與AML的發生發展相關。
急性髓系白血病,Th17細胞;RORC;mRNA
急性髓系白血病(AML)是一種血液系統的惡性腫瘤,主要發生于成年人。近年來治療方法雖然有所改進對于大多數類型的AML患者預后依舊不良。部分患者經化療難以獲得緩解,或者獲得緩解后復發。近年來,大量研究關于免疫系統在血液系統惡性腫瘤的發生發展中的作用表明Th亞群失衡有利于惡性血液系統疾病的發展。Th17細胞與Treg都來源于初始T細胞是新發現的CD4+細胞,在機體免疫防御中發揮重要作用。Th17細胞與Treg細胞介導的免疫耐受功能相互拮抗,在維持機體的免疫穩定中發揮重要的作用。之前的研究發現Treg細胞在AML患者的骨髓中表達失衡。而且多項研究表明腫瘤的微環境中Treg細胞的數量明顯增多。研究Th17細胞在急性髓系白血病中的變化,有利于對急性髓系白血病發病機制的研究,為急性髓系白血病(AML)免疫治療提供了新的方法。
1.1 標本收集
收集90例初診AML患者(42例女性,48例男性)78例完全緩解的AML患者(31例女性及48例男性)28名正常對照(13名女性,15名男性)外周血和部分初診者和完全緩解者的骨髓,并搜集相應的臨床資料。
1.2 流式細胞術對胞內細胞因子進行研究
使用肝素抗凝的外周血全血與同等體積的RPMI 1 640培養基(400 μL)在終濃度50 ng/mLPMA(phorbol myristate acetate)、1 μM離子霉素和500 ng/mL莫能霉素(monensin)刺激下,在37℃、5%CO2孵育4 h。PMA和離子霉素的藥理作用是T細胞活化劑,是一種TCR復合物產生的模擬信號,并有激活任何特異性T細胞抗原的優勢。莫能霉素是用來阻止細胞內運輸機制,從而導致細胞因子在細胞積累。孵育后,用PE-Cy5標記的CD3和抗CD8單克隆抗體染色,在室溫下,避光持續20 min;表面染色后,細胞固定破膜,然后根據說明書用FITC標記的anti-IFN,PE標記的anti-IL-17。同時給出了同型對照,以確認抗體特異性。最后使用Beckman gallios cytometer(Beckman Coulter,USA)流式細胞儀對染色細胞進行了分析,并配備Summit軟件光盤。分析Th亞群時首先在淋巴細胞中畫出CD3+CD8-的細胞。然后在CD3+CD8-的門中分析Th17(CD3+CD8-IL-17+)細胞。
1.3 實時定量PCR檢測Th17細胞相關的轉錄因子RORC mRNA的表達量
使用Ficoll密度梯度離心法分離AML患者EDTA抗凝的外周血與骨髓PBMCs和BMMCs。利用常規Trizol方法進行細胞總RNA提取。具體造作步驟如下:①收集1×106細胞分入1.5 mL EP管中,加入1 mL Trizol充分混勻,保存于-20~-80℃的冰箱中,以防止RNA降解。(放入-80℃儲存的標本,向其中加入1 mL Trizol,用移液槍反復吹吸至無明顯沉淀,移入一新EP管中,室溫靜置5 min。②加入氯仿(Trizol的1/5體積量,200 uL),蓋緊離心管蓋,用力震蕩(氯仿易揮發,震蕩時應小心離心管蓋突然彈開),待充分成成乳糜狀,室溫靜置5 min。③12 000 rpm 4℃離心15 min(從離心機中小心取出Ep管,此時勻漿液分為三層,即無色的上清液,中間的白色蛋白層,下層為有機相),吸取上清液,移至一新的Ep管中。(切忌吸出中間層)④加入等體積的異丙醇,上下顛倒離心管充分混勻后,在15~30℃下靜置10 min。⑤12 000 rpm 4℃離心15 min,一般在離心后試管底部會出現白色沉淀,用移液器吸棄上清。⑥緩慢沿離心管壁加入75%乙醇500 uL(切勿觸及沉淀),輕輕上下顛倒,12 000 rpm 4℃離心5 min,小心棄去乙醇,室溫放置15 min,使乙醇揮發。⑦各管中分別加入適量的DEPC-ddH2O混勻溶解,-80℃保存,盡快反轉。⑧儀器測定RNA濃度和純度。把RNA反轉錄成cDNA反轉錄體系如表1。

表1 反轉體系(20 uL)
短暫離心混勻后,37℃反應15 min,85℃5 s,短暫離心使管壁的水份沉于管底。實時熒光定量檢測反應體系如表2。

表2 反應體系(10 uL)
2.1 Th17細胞轉錄因子RORC mRNA在骨髓及外周血單個核細胞中的表達
AML初診患者骨髓單個核細胞(BMMCs)中RORC表達(中位數0.000 036 8范圍0.000 005 01~0.000 513)較緩解組(中位數0.000 103范圍0.000 014 1~0.001 57),顯著降低,差異有統計學意義(P<0.001)[圖1]。AML初診組(中位數0.000 036 4范圍0.000 003 33~0.001 41)外周血單個核細胞(PBMCs)RORC mRNA的表達水平明顯低于完全緩解組(中位數0.000 188范圍0.000 025 4~0.001 22)及正常對照組(中位數0.00264范圍0.000 063 6~0.000 956),差異有統計學意義(P<0.001) [圖2]。
2.2 Th17亞群細胞在AML患者外周血中失衡

圖1

圖2

圖3

圖4
實驗結果表明Th17細胞在AML的外周血中失衡。Th17在適應性免疫中起重要的作用,在實驗中發現Th17細胞在初診組中(0.987±0.058)相對于緩解組(2.08± 0.76)和正常對照組(1.79±0.31)明顯降低有統計學意義(P<0.05)[圖3]。
2.3 化療使初診患者的Th17細胞轉錄因子RORC回復到正常水平
為進一步了解Th17細胞在急性髓系白血病中的作用,追蹤隨訪28例急性髓系白血病(AML)患者從初診到經過化療達到完全緩解。該研究發現AML患者外周血單個核細胞RORC的表達水平經過化療后恢復到正常水平[圖4]。
急性髓系白血病是一種起源于骨髓造血干細胞的惡性血液系統腫瘤,主要發生于成年人,嚴重威脅人類的生存健康。近年來隨著醫學技術的提高和新藥的開發,急性髓系白血病(AML)的治療有了很大的提高,但是對于大多數類型的AML預后依舊不良。大量的研究表明免疫系統的失衡能夠促進急性髓系白血病的發生發展。Frida Ewald Sander的研究表明Th細胞的失衡可引起急性髓系白血病細胞的免疫逃逸,與急性髓系白血病的復發有關[1],最進研究[2]表明在急性髓系白血病中Treg細胞和與它相關的細胞因子IL-10及其重要的轉錄因子FOXP3在初診的白血病患者骨髓中比通過治療完全緩解后的病人骨髓中明顯增高。Th17細胞作為免疫調節的重要因子在免疫性疾病和炎性疾病中起著重要的作用。已有研究表明Th17細胞與惡性腫瘤的發生發展有關,但仍存在著爭議。在一些惡性腫瘤疾病Th17細胞與患者的生存預后成正相關,而在一些類型的癌癥中Th17與患者的生存預后成負相關[3]。Th17細胞在抗腫瘤的免疫反應中發揮重要的作用,通過釋放炎性因子介導細胞免疫殺傷腫瘤細胞,然而Amicarella F等人認為Th17在結腸癌中起雙刃劍的作用,既有促進疾病發展的作用也有阻礙疾病發展的作用[4-5]。
Th17細胞與Treg細胞都起源于初始的CD4+細胞,它們之間相互拮抗對維護機體免疫系統的穩定起著重要的作用[6]。Th17/Treg的比例失調能夠促進一些疾病的發生例如類風濕性關節炎,SLE等[7-9]。Treg細胞抑制免疫反應,使機體產生免疫耐受,促使腫瘤細胞免疫逃逸。Th17主要通過IL-17等細胞因子動員、募集和活化中性粒細胞,介導促炎性反應。在之前的研究已證明Treg細胞在初診急性髓系白血病病人骨髓與外周血中都有明顯的升高[10]。在血液系統其他腫瘤中已發現Th17/Tregs失衡的現象,例如李晶晶等人在骨髓瘤中發現Th17/ Treg失衡的現象[11]。在腫瘤發生發展中Th17介導的免疫反應可以被升高的Treg細胞抑制,從而促進了腫瘤的發展[12]。
該研究表明Th17的轉錄因子RORC在初診急性髓系白血患者的外周血單個核和骨髓單個核細胞中明顯的比治療緩解的患者和正常人明顯的降低,甚至不表達。Th17細胞在初診組外周血比治療緩解后患者外周血和正常人外周血也明顯的降低。結合之前關于Treg細胞的研究可以推斷Th17/Treg細胞存在著失衡。Th17/ Treg的失衡可能對急性髓系細胞白血病的發生發展起其重要的作用。Th17的減少降低了對腫瘤細胞的免疫殺傷作用,而增加的Treg細胞促進腫瘤細胞的免疫逃逸。研究急性髓系細胞白血病中Th17的失衡有利于對急性髓系白血病發病機制進一步闡述,可為急性髓系白血病的免疫治療提供有力的參考依據。
[1]Frida Ewald Sander,Anna Rydstrm,Elin Bernson,et al. Dynamics of cytotoxic T cell subsets during immunotherapy predicts outcome in acute myeloid leukemia[J].Oncotarget, 2016,7(7):7586-7596
[2]Tian T,Yu S,Liu L,et al.The Profile of T Helper Subsets in Bone Marrow Microenvironment Is Distinct for Different Stages of Acute Myeloid Leukemia Patients and Chemotherapy Partly Ameliorates[J].These VariationsPLoS One,2015, 10(7):e0131761.
[3]Ivanova EA,Orekhov AN,Berhard Bonnotte2.T Helper Lymphocyte Subsets and Plasticity in Autoimmunity and Cancer:An Overview[J].Biomed Res Int,2015:327-470.
[4]Amicarella F1,Muraro MG1,Hirt C1,et al.Zlobec I10,Terracciano L11,Tornillo L11,Zajac P1,Eppenberger-Castori S11, Trapani F11,Oertli D5,Iezzi G1Dual role of tumour-infiltrating T helper 17 cells in human colorectal cancer[J].BMJ, 2015 Dec 30.pii:gutjnl-2015-310016.
[5]Vesely M.D,Kershaw MH,Schreiber RD,et al.Natural innate and adaptive immunity to cancer[J].Annual Review of Immunology,2011(29):235-271.
[6]R Arsenescu,V Arsenescu,J Zhong,et al.Role of the xenobiotic receptor in inflammatory bowel disease[J].Inflammatory Bowel Diseases,2011,17(5):1149-1162.
[7]Arsenescu R.Role of the xenobiotic receptor in inflammatory bowel disease[J].Inflamm Bowel Dis,2011,17(5):1149-1162.
[8]Kobayashi S,et al.A role for the aryl hydrocarbon receptor and the dioxin TCDD in rheumatoid arthritis[J].Rheumatology (Oxford),2008,47(9):1317-1322.
[9]YangJ.Recovery of the immune balance between Th17 and regulatoryTcellsasatreatmentforsystemiclupus erythematosus[J].Rheumatology(Oxford),2011,50(8):1366-1372.
[10]W Yang,Y Xu.Clinical significance of Treg cell frequency in acutemyeloidleukemia[J].International Journal of Hematology, 2013,98(5):558-562.
[11]李晶晶,牛倩,唐笛嬌,等.前多發性骨髓瘤患者外周血Thl和Treg細胞比率的平衡關系研究[J].中華血液血雜志,2013,34(1):936-940.
[12]Steer HJ,Lake RA,Nowak AK,et al.Harnessing the immune response to treat cancer[J].Oncogene,2010,29(48):6301-6313.
Research on Thl7 Cell in the Imbalance Expression in the Acute Myeloid Leukemia
ZHANG Xue-hua,JIA Yan
Jining First People’s Hospital,Jining,Shandong Province,272011 China
ObjectiveTo research the expression level of Thl7 cell in bone marrow and peripheral blood of AML patients and further study the pathogenesis pf acute myeloid leukemia and correlation between Thl7 cell ratio change and patients clinical manifestations.MethodsThe expression level of RORC in bone marrow and peripheral blood in the AML first-visit group,chemotherapy complete remission group and normal control group were tested by the RT-PCR.The Thl7 cell ratio in peripheral blood in the AML first-visit group,chemotherapy complete remission group and normal control group was tested by the flow cytometry.ResultsThe Th17 cell expression level in the peripheral blood in the AML first-visit group was obviously lower than that in the chemotherapy complete remission group and normal control group,[(0.98±0.058)vs(2.08± 0.76),(1.79±0.306)],and the difference had statistical significance(P<0.05),the(PBMCs)RORC mRNA expression level in the AML first-visit group(median:0.000 036 418 3,range;0.000 003 328 5~0.001 410 087 1),was obviously lower than that in the complete remission group,(median:0.000 187 543 4,range:0.000 025 426 0~0.001 221 892 7)and in the normal control group,(medians:0.002 644 026,range:0.000 063 627 0~0.000 956 465 1),and the difference had statistical significance,P<0.001,and the(BMMCs)RORC in the first-visit group(medians:0.000 036 798 3,range:0.000 005 010 3~0.000 512 556 9)was obviously lower that in the complete remission group,(medians:0.000 102 885 9,range:0.000 014 073 4~0.001 568 208 7),and the difference had statistical significance(P<0.001),and the RORC mRNA expression returned to the normal level after treatment in the AML first-visit group with statistical significance.ConclusionThe imbalance expression of Thl7 cells may be related to the occurrence and development of AML.
Acute myeloid leukemia;Th17 cell;RORC;mRNA
R733.71
A
1672-5654(2017)03(b)-0041-04
10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.08.041
2016-12-12)
張雪華(1987-),女,山東濟寧人,碩士,住院醫師,研究方向:血液腎臟。