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背景与目的急性白血病(acute leukemia,AL)是一种高度异质的人类恶性肿瘤,推测基因表达和蛋白活性的改变是其发生的分子基础。其本质特征是造血干/祖细胞恶性克隆,原始和幼稚细胞增殖失控,分化障碍和凋亡受阻。多种抑癌基因和癌基因及其相关基因的异常在急性白血病的发生发展中有着关键性的作用。核受体NR4A1(Nuclear receptor subfamily 4,group A,member 1)是一种立刻早期反应基因(immediate-early response gene)的产物,属于类固醇/甲状腺素/维生素A类超家族。最近发现,NR4A1蛋白是一种双向转录调控因子,具有转录激活和抑制双重功能,既具有类癌基因样活性,又是重要的抑癌基因,可以作用于许多与造血细胞增殖和凋亡有关的基因。造血细胞增殖分化和凋亡异常是许多血液系统恶性疾病,尤其是白血病发生的主要原因,NR4A1有可能作为抑癌基因调控造血细胞增殖/或分化基因的转录激活剂,并促进白血病细胞的凋亡,它的缺失和失活可能在急性白血病的发生发展中有重要的作用。研究表明,NR4A1在胞浆中可以降低激活蛋白-1(AP-1)因子JunB和c-jun的表达水平,从而降低细胞突变的几率。NR4A1可以与Fas-L和TRAIL相互作用,改变细胞的凋亡水平。NR4A1通过自身的LBD与BCL-2结合,从胞浆转移到线粒体,直接促发细胞色素C的释放,引起细胞凋亡。NR4A1还可以改变BCL-2的构象,使之暴露BH3区域,由抗凋亡蛋白成为促凋亡蛋白。研究发现NR4A1和caspase-3在多种肿瘤中异常表达,NR4A1和caspase-3的异常表达可能参与了多种肿瘤的发生,发展。但NR4A1在急性白血病细胞中表达的报道极少,而caspase-3在急性白血病细胞中的表达尚未见报道。本实验拟采用免疫细胞化学法检测初治的AL患者骨髓单个核细胞中NR4A1蛋白及caspase-3蛋白的表达,分析NR4A1的表达与caspase-3表达的相关性,同时分析NR4A1与临床特征尤其是染色体组型及融合基因的关系,探讨NR4A1及caspase-3蛋白水平的异常在AL发病中的可能作用,探索急性白血病治疗新的契点。材料与方法1.研究对象:所有标本均取自2008年8月至2009年2月郑州大学第一附属医院血液科门诊及住院患者。(1)初治急性白血病组:经细胞形态学、组织化学和细胞免疫学和(或)分子遗传学确诊的AL患者49例,年龄17-73岁(中位年龄42岁)。其中男30例,女19例。将全部AL患者分为两组:①急性髓细胞性白血病(AML)31例,其中Mo1例,M1 1例,M2 19例,M3 4例,M4 2例,,M5 4例。包括t(8;21)(q22;q22);AML-ETO 6例,t(15;17)(q23;q21);PML-RAR a 3例,t(16;16)(p13;q22)或inv(16)(p13;q22),(CBFβ/MYH11)2例。其他类型8例,正常3例,未检测9例。②急性淋巴细胞白血病(ALL)18例;其中t(9;22)(q34;q31)BCR/ABL 2例,其他类型7例,未检测9例。(2)完全缓解的急性白血病(AL-CR)病人骨髓29例,为初治组完全缓解后标本。(3)正常对照组12例,为非恶性血液病骨髓正常者标本。2.标本处理:化疗前采集患者骨髓和对照者骨髓2ml,分离单个核细胞,制备细胞滴片,采用免疫组织细胞化学染色方法用于检测NR4A1及caspase-3蛋白的在初治AL、AL-CR及正常对照者骨髓细胞中的表达。3.数据统计:所得数据经SPSS11.0统计软件处理,NR4A1蛋白和caspase-3蛋白表达积分阳性率比较采用卡方检验进行显著性检验,用spearman进行相关性分析,以a=0.05为检验水准。结果1.NR4A1在正常人骨髓单个核细胞中83.33%呈现胞核或(和)胞浆的阳性和(或)强阳性表达。对比其在初治AL患者骨髓单个核细胞中NR4A1的表达积分阳性率18.36%,差异有统计学意义(P<0.005)。其中初治AML、ALL患者骨髓单个核细胞中NR4A1的表达细胞阳性率分别为16.13%、22.22%,两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。在AL-CR中,骨髓单个核细胞中NR4A1的表达积分阳性率为75.86%,其中AML-CR、ALL-CR患者骨髓单个核细胞中NR4A1的表达细胞阳性率分别为75.00%、76.92%,差异无统计学意义(P>0.05)。对比AL-CR及正常对照组,差异无统计学意义(P>0.05)。而初治组与AL-CR组比较差异有统计学意义(P<0.005)。AML、ALL和AML-CR、ALL-CR两两之间比较,AML和ALL骨髓单个核细胞中NR4A1的表达细胞阳性率低于AL-CR组,差异有统计学意义(P<0.05)。2.caspase-3在正常人骨髓单个核细胞中75.00%呈现胞核或(和)胞浆的阳性和(或)强阳性表达。对比其在初治AL患者骨髓单个核细胞中caspase-3的表达积分阳性率26.53%,差异有统计学意义(P<0.05)。其中初治AML、ALL患者骨髓单个核细胞中caspase-3的表达细胞阳性率分别为25.81%、27.78%,两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。在AL-CR中,骨髓单个核细胞中caspase-3的表达积分阳性率为72.41%,其中AML-CR、ALL-CR患者骨髓单个核细胞中caspase-3的表达细胞阳性率分别为68.75%、76.92%,差异无统计学意义(P>0.05)。对比AL-CR及正常对照组,差异无统计学意义(P>0.05)。而初治组与AL-CR组比较差异有统计学意义(P<0.05)。AML、ALL和AML-CR、ALL-CR两两之间比较,AML和ALL骨髓单个核细胞中caspase-3的表达细胞阳性率低于AL-CR组,差异有统计学意义(P<0.05)。2.在急性白血病患者骨髓单个核细胞中,NR4A1与caspase-3的表达呈正相关(r=0.803,P<0.005),在急性白血病中,NR4A1表达低时,caspase-3的表达同样减低。3.在急性白血病患者骨髓单个核细胞中,NR4A1蛋白的表达异常与患者的年龄、性别无明显相关(P>0.05),而与外周血白细胞计数及髓外浸润呈负相关(P<0.05)。对比有重现性遗传学异常的AML和Ph染色体阳性的ALL与其他情况,骨髓单个核细胞中NR4A1的表达积分阳性率与患者的染色体组型及融合基因等无明显相关(P>0.05)。结论(1)初治AL组患者骨髓单个核细胞中NR4A1的表达明显低于AL-CR组及正常对照组,提示NR4A1的表达缺失在白血病的发生发展中起一定的作用。(2)初治AL组患者骨髓单个核细胞中NR4A1的表达异常与外周血白细胞计数及髓外浸润呈负相关,提示NR4A1的表达缺失与白血病细胞的生长增殖及浸润转移密切相关。(3) NR4A1的表达与caspase-3的表达密切相关,二者表达异常可能参与白血病的发生。(4)对比骨髓单个核细胞中NR4A1的表达积分阳性率在有重现性遗传学异常的AML和Ph染色体阳性的ALL与其他情况,NR4A1的表达与患者的染色体组型及融合基因等无明显相关。提示NR4A1的表达可能是白血病发生的上游事件。