CD71表达在急性白血病中的意义

吴博文　刘林湘

(郑州大学第一附属医院 血液科　河南 郑州　450052)



CD71表达在急性白血病中的意义

吴博文刘林湘

(郑州大学第一附属医院 血液科河南 郑州450052)

【关键词】CD71；急性白血病；表达

铁的吸收是通过转铁蛋白受体(Transferrin receptor，TfR)介导的内化过程实现的[1]。入胞后的铁参与DNA合成、细胞增殖、免疫调节及呼吸链电子传递等多种生命活动。TfR-1(CD71)是一种参与铁的吸收和调节细胞生长的必需的Ⅱ型跨膜糖蛋白。CD71表达于细胞表面并通过受体介导的内吞作用参与铁的转运，其表达主要是根据细胞内铁水平进行，在体内铁的自稳过程中有着重要作用。

高增殖率的细胞通常高表达CD71。多种实体瘤如肺癌、膀胱癌、胰腺癌和乳腺癌等均过表达CD71。在乳腺癌[2]、非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病[3]中，高表达CD71甚至被认为是预后不良的指标之一。

1CD71在急性白血病发生发展中的作用

1.1CD71与急性白血病发生的联系急性白血病的发生发展目前被认为涉及两类基因[4]，Ⅰ类基因如FLT3等控制细胞增殖产生CML样疾病。Ⅱ类基因如AML1/ETO、CBFb/MYH11等阻碍细胞分化产生MDS样疾病。两类基因突变的协同作用导致控制细胞分化增殖的信号转导系统的改变，最终导致白血病的发生。研究表明，CD71作为广泛的增殖性抗原，参与多种信号转导系统。核转录因子NF-κB在细胞分化凋亡及肿瘤生长抑制过程中起重要作用。在未受刺激的细胞中，大部分的NF-κB二聚体通过与细胞质中3个抑制因子(IkBα、IkBβ、IkBε)中的1个结合而以无活性的状态存在。各种信号通过降解IkBs的方式来活化NF-kB，然后活化的NF-kB进入细胞核内与DNA结合引起相关效应[5]。早些时候的研究展示了铁螯合作用能抑制NF-kB的活性[6]，但其背后的机制是不明确的。近来研究指出，TfR1参与NF-κB信号系统[7]。藤黄酸作为TfR1的配基，已经被证实在TNFα介导的NF-κB信号转导中起阻碍作用，其作用可能是通过共价调整IKK复合物中IKKβ亚基来实现的。因此，高表达TfR1的细胞将不能阻止TNFα介导的NF-κB通路引起的凋亡，从而可能引起肿瘤的发生。此外，过表达CD71被证实增加了肿瘤信号的表达[8]。鞘氨醇激酶1(SK1)是一种催化鞘氨醇-1-磷酸盐(S1P)信号分子的脂类激酶，能提高细胞的生存能力并诱导细胞产生瘤性改变。证据证实白血病细胞表面SK1表达上升。研究表明，当SK1高表达时，细胞表面TfR1亦高表达，提高了胞内铁转运。同时，SK1激活并局限于质膜，并通过S1P-G蛋白受体调整TfR1表达发挥其致癌效应。应用特异性抗体阻断TfR1将能阻断SK1诱导的细胞增殖和癌变。此外，有研究显示CD71也是Notch通路中的一个下游因子，参与mTOR的激活过程[9-10]。因此，CD71与PI3K/PDK1/AKT/mTOR通路也具有一定相关性。由此可见，CD71作为广泛的增殖性标志，参与多种信号转导系统。高表达CD71可能赋予细胞过强的增值信号，阻碍细胞正常凋亡，CD71表达水平异常在急性白血病发展中具有重要作用。这与CD71在骨髓增生异常综合征中的研究结果是有一定类似的。

1.2CD71在白血病克隆演变过程中的作用一些学者指出，CD71在预测白血病克隆的发生发展中是具有一定意义的。急性白血病主要靠发现骨髓内大量的AL细胞群(通常在骨髓内呈现压倒性的细胞群)诊断。一些研究认为，白血病生成过程中发生了异常的细胞克隆，这些克隆通常是早期的单克隆细胞群[11]，其中发展呈支配性克隆演变的细胞群最终导致白血病。这些单克隆AL细胞群能被流式细胞术在早期阶段运用正确的设门策略发现。Liu等[12]应用CD71和CD34作为两种基础的标志发现，CD71和CD34的表达在不同的AL细胞群中呈多样性，这些AL细胞群反映了不同阶段的克隆演变。一个类似的由Westfall研究的报告指出，短期内急变的慢性粒细胞白血病(CML)患者体内具有巨核系和红系共存的现象[13]。而观测短时间内由骨髓增殖性肿瘤(MPN)进展为AML患者的骨髓样本，同样可见到不同的细胞群体出现在这个过程中，提示由MPN细胞向更原始表型细胞的缓慢演变。因此，CD71的表达在观测AL细胞克隆演变过程中可能是有帮助的。基于这种不同阶段克隆演变的假设，有学者提出了白血病干细胞(LSC)的概念。正常造血干细胞(HSC)在BM内最终定位于造血微环境，即Niche[14]。Niche是HSC的生理定居地，调控造血干细胞的非对称性分裂，产生外源性因子调控HSC的数量、增殖，并最终决定其命运。对于HSC的抗原表达，目前持有不同意见。有研究认为它们是CD34、CD38双阴性，少部分学者认为它们是不表达CD117，但大多数学者认为其免疫表型是CD34+、CD38low/-、CD59+、Thy1/CD90+、C-kit/CD117+、lin-，且不表达CD71。而目前对于LSC，Blair认为其与HSC存在一些共同点，他们将白血病细胞进行体外培养，发现经过6～8周后，大多数存活的细胞表达CD34+/CD38-，在这其中具有长时程增殖能力的细胞往往表达CD71-HLA-DR-。CD71的这种表达特点有助于帮助我们理解白血病恶性克隆的发生发展，并在HSC特别是LSC分选过程中也有一定意义。

2CD71在急性白血病诊断及治疗中的价值

2.1CD71在急性白血病诊断中的价值正常骨髓中约80%的CD71阳性细胞是红系细胞。Marsee等[15]利用免疫组化分别检测正常人和骨髓增生异常综合征、急性髓系白血病、急性淋系白血病、浆细胞肿瘤及转移性肿瘤患者体内细胞表面CD71的表达，发现其严格表达于红系前体细胞。因此，CD71一直以来被当做诊断急性红白血病(AEL)的代表性标志。1912年，Coppelli报道了世界上第1例AEL患者，该患者贫血、脾大，肝脏、脾脏、淋巴结、骨髓中聚集着大量的红系前体细胞，但却很少找到原始细胞。2008年WHO对AEL的形态学诊断标准：红系前体细胞≥50%，非红系前体细胞中原始细胞≥20%。利用流式细胞术检测发现，AEL患者细胞强表达CD71、GlyA[16-17]，CD117通常弱表达，可以不表达MPO、CD34、HLA-DR等抗原。这与CD71在正常造血系统内的表达规律是一致的，即在红系上，CD71通常表达在有核红细胞表面，至成熟红细胞水平降至阴性，而在髓系，CD71多表达于分裂增殖细胞表面。然而，也有部分学者认为将CD71作为AEL的代表性诊断标志是有争议的。早在2002年，Park指出，将CD71作为AEL诊断的标志是有一定疑问的，因其是一种能在其他AML上找到的非特殊的活化标志。一些研究发现，从形态学角度上，分化差的AL(如急性微分化型白血病、急性髓单核细胞白血病)表达更高的CD71，分化较好的AL(如急性早有粒细胞白血病、急性粒细胞白血病-部分分化型、急性单核细胞白血病)表达较低的CD71，而AEL可以不表达CD71[12]。AKL也被证明可有CD71高表达，AEL细胞和红系前体细胞已经被证明具有向巨核系分化的潜能[18]，巨核系细胞通常表达红系相关基因。因此，高表达CD71可以作为AEL诊断的有效参考指标之一，然而将CD71作为某一亚型诊断的特有细胞表面抗原或许是值得商榷的。

2.2CD71与急性白血病预后CD71参与多种实体瘤的诊断，且高表达CD71的患者往往具更广的浸润范围和更差的分期，因此CD71过表达常被视为预后不良的标志之一。在急性白血病领域内，这样的研究是偏少的，CD71是否影响急性白血病的预后仍然未知。不少证据表明高表达CD71的急性白血病往往呈现更差的临床生化特征，如更高水平的白细胞、乳酸脱氢酶，而高白细胞和高乳酸脱氢酶可能是急性白血病的可能预后因子，提示预后不良。在生存统计上，Poszyńska等[19]的研究提示，在儿童急性淋巴细胞白血病中，急性T淋巴细胞白血病更容易高表达CD71，且高表达CD71的患者往往具有更低的5年OS和DFS。而在这之前，一项更早的研究认为CD71在儿童急性淋巴细胞白血病预后上没有临床意义。

2.3CD71与靶向治疗CD71和肿瘤细胞增殖分化密切相关，已成为靶向治疗领域潜在的研究靶点之一[20-21]。其靶向治疗主要包括抗CD71抗体[22]和CD71复合物。后者又包括CD71-化疗药物复合物、CD71-毒性蛋白复合物和CD71-核酸复合物。CD71-ADR(阿霉素)复合物在试管内被证实对人体多种恶性细胞(HL-60、K652、Hep2等)包括白血病细胞起作用。不同于阿霉素的细胞毒性作用(通过影响核内DNA而发挥作用)，CD71-ADR复合物并不被转运至核内，而是通过干涉质膜内的酶而发挥效应。此外，CD71-ADR因能缩小对正常细胞的毒性作用而在克服多重耐药上也存在重要意义[23]。皂草素(SO6)是从石竹科植物肥皂草的种子中提取的一种单链核糖体失活蛋白(scRIP)，可选择性地作用于原核细胞裸露的rRNA及真核细胞的核糖体，并使其脱嘌呤，从而抑制蛋白质的合成。毒性蛋白复合体CD71-SO6对人体多种细胞如K562、Hep2及神经胶质瘤细胞[24]具有毒性作用。其他毒性蛋白复合物如CD71-DT(白喉毒素)[25]、CD71-RTA(蓖麻毒素A链)均对肿瘤细胞具有一定抑制性。假单胞杆菌外毒素(PE)是由613个氨基酸组成的一条单链多肽，分子量为66 kDa，对多种培养细胞均有强毒性。研究显示，以抗转铁蛋白受体单链抗体为靶向载体，偶联PE毒素分子，可明显抑制体外培养的肿瘤细胞生长。其机制可能是通过与肿瘤细胞表面的CD71受体结合，通过受体介导的内吞作用将PE释放至胞内，继而通过ADP核糖基化，灭活真核延长因子EF-2，阻断细胞蛋白质合成，进而诱导细胞凋亡。这些研究提示CD71在靶向治疗领域的潜在应用价值。

3结语及展望

随着对CD71研究的深入，CD71在急性白血病中的潜在研究价值是值得肯定的。CD71被证明参与多种信号通路，高表达CD71均能对信号转导产生对应的影响，促进癌基因的激活或者抑制细胞凋亡信号。不同水平的CD71表达能被用于观测急性白血病的演变及干细胞的提取。高表达CD71可以作为AEL诊断的有效参考指标之一，然而将CD71作为某一亚型诊断的特有细胞表面抗原或许是值得商榷的。药物联合CD71干扰肿瘤细胞铁代谢、控制肿瘤细胞增殖可能是临床治疗白血病的新方法及新思路之一。

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【中图分类号】R 733.71

doi:10.3969/j.issn.1004-437X.2016.05.030

(收稿日期：2016-01-04)