中国当代儿科杂志  2014, Vol. 16 Issue (1): 614-618   PDF    
SIRT1在急性髓系白血病患儿骨髓活检组织中的表达及临床意义
刘晓明1, 周剑峰1, 张培红2, 阮敏1, 张丽1, 邹尧1, 陈玉梅1, 竺晓凡1     
1. 中国医学科学院、北京协和医学院血液病医院/血液学研究所 儿童血液病诊疗中心;
2. 中国医学科学院、北京协和医学院血液病医院/血液学研究所 病理中心, 天津 300020
摘要目的 了解SIRTl 在急性髓系白血病(AML)患儿骨髓活检组织中的表达水平,并分析其与AML 预后的相关性。方法 回顾性分析2009 年7 月至2012 年4 月确诊为AML 并于初诊时行骨髓活检检查的54 例患儿的临床资料。采用免疫组织化学染色方法检测患儿骨髓活检组织中SIRTl 的表达;根据SIRT1 的表达情况将病例分为SIRT1 阴性组(n=10)和SIRT1 阳性组(n=44),再根据SIRT1 表达的阳性程度进一步将SIRT1 阳性组分为(+)组(n=8)、(2+)组(n=7)和(3+)组(n=29),比较各组患儿的预后。Cox 多因素回归分析患儿长期生存的危险因素。结果 SIRT1(3+)组病死率明显高于SIRT1 阴性组(P<0.05)。SIRT1 阳性组2 年总生存率低于SIRT1 阴性组(P<0.05);2 年无事件生存率亦低于SIRT1 阴性组(P<0.05)。Cox 多因素回归分析显示SIRT1 阳性表达不利于患儿的长期生存(P=0.045,危险系数绝对值=2.071,95%CI:1.017~4.219)。结论 部分AML患儿骨髓活检组织存在SIRTl表达增高情况,且SIRTl高表达与不良预后相关。
关键词急性髓系白血病     预后     SIRTl     儿童    
Expression of SIRT1 in bone marrow biopsy tissues and its clinical significance among children with acute myeloid leukemia
LIU Xiao-Ming, ZHOU Jian-Feng, ZHANG Pei-Hong, RUAN Min, ZHANG Li, ZOU Yao, CHEN Yu-Mei, ZHU Xiao-Fan     
Department of Pediatrics, Institute of Hematology and Blood Diseases Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking University Mediacal Colloge, Tianjin 300020, China
Abstract: Objective To determine the expression level of silent mating-type information regulation 2 homologue 1 (SIRT1) in bone marrow biopsy tissues among children with acute myeloid leukemia (AML) and analyze its relationship with the prognosis of AML patients. Methods A retrospective analysis was performed on the clinical data of 54 children who were diagnosed with AML between July 2009 and April 2012 and who underwent bone marrow biopsy at diagnosis. The expression of SIRT1 in bone marrow was measured by immunohistochemistry. The 54 patients were divided into two groups according to the expression of SIRT1: SIRT1-negative (n=10) and SIRT1- positive (n=44). The SIRT1-positive group was further divided into three subgroups: SIRT1(+) (n=8), SIRT1(++) (n=7) and SIRT1(+++) (n=29) according to the expression levels of SIRT1. Cox multivariate regression analysis was used to determine the unfavorable factors for long survival in children with AML. Results The SIRT1(+++) subgroup had a significantly higher mortality than the SIRT1-negative group (P<0.05). Compared with the SIRT1-negative group, the SIRT1-positive group had a significantly lower 2-year overall survival rate (P<0.05) and a significantly lower 2-year event-free survival rate (P<0.05). Cox multivariate regression analysis showed that positive expression of SIRT1 was an unfavorable factor for long-term survival in children with AML, with a risk coefficient of 2.071 (95% CI: 1.017-4.219; P=0.045). Conclusions SIRT1 is overexpressed in some of pediatric AML patients, and the overexpression of SIRT1 is associated with poor prognosis.
Key words: Acute myeloid leukemia     Prognosis     SIRT1     Child    

急性髓系白血病(AML)是一组起源于造血 干细胞的恶性克隆性疾病,由基因突变导致的细 胞增殖、分化及凋亡途径改变是AML 的发病基础。 目前国际上依据初诊时的白细胞计数、年龄、细 胞遗传学(染色体核型分析)检测结果等将其分 为预后良好、预后中等及预后差3 组[1]

SIRT1(silent mating-type information regulation 2 homologue 1)是Sirtuins 去乙酰化酶家族中的一 员,参与了众多基因转录、能量代谢以及细胞衰 老过程的调节。目前的研究表明,SIRT1 与肿瘤的 发生发展有至关重要的作用。部分研究显示SIRT1 在许多鼠以及人类肿瘤细胞中高表达,下调SIRT1 的表达可引起相应肿瘤细胞的生长停止及凋亡[2, 3]。 也有研究表明,SIRT1 在许多肿瘤中的表达水平是 降低的,在一定程度上抑制了肿瘤发生[4]

关于SIRT1 在白血病领域的研究目前仍处于 探索当中。研究显示:SIRT1 低表达于正常成人造 血干/ 祖细胞,但是在慢性粒细胞白血病造血干/ 祖细胞中的表达却是升高的[5]。SIRT1 的活化可以 被bcr/abe 酪氨酸激酶介导也可独立发生。SIRT1 的活化促进慢性髓系白血病(CML)干细胞对酪 氨酸激酶抑制因子拮抗,从而起到了后天获得的 类似bcr/abe 突变的拮抗作用[5]。Bradbury 等[6] 首 先发现SIRT1 在AML 病人中表达升高。而关于 SIRT1 在AML 中的表达情况及对预后的影响目前 鲜有报道。本课题组前期研究发现除目前常见的 染色体异常会影响AML 患儿的预后外,一些尚未 被列为诊断或分型标准的基因异常,如FLT3/TKD 突变等也是儿童AML 致病及预后的关键因素[7]。 那么SIRTl 在儿童AML 的致病及预后中又扮演了 什么样的角色呢?为了解儿童AML 中SIRT1 的表 达情况,本研究对54 例初诊AML 患儿骨髓活检 组织中SIRTl 的表达情况进行检测,并分析其与临 床特征、疗效的相关性,报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2009 年7 月至2012 年4 月于中国医学 科学院血液病医院儿童血液病诊疗中心初诊并行 骨髓活检的54 例AML 患儿为研究对象,所有患 儿均经骨髓形态学、细胞组织化学染色、细胞免 疫分型、分子生物学等确诊。其中男30 例,女24 例,年龄9.5 岁(2~18 岁)。该研究已取得患儿 监护人知情同意。 1.2 诊断、危险度分组及疗效标准

参照1987 年全国白血病化疗讨论会制定的 白血病诊断标准[8] 并依据AML-99 方案改良的 CAMS-2009 方案[9] 分型标准对患儿进行危险度分 型。(1)低危组:伴t(8;21) 且WBC<50×109/L, 伴inv16(p13q22),或年龄<2 岁且无高危因素; (2)高危组:诱导治疗1 疗程未达完全缓解(CR) 或伴-7,5q-、t(16;21)、t(9;22) 等;(3) 中危组: 无上述两组特征的患儿。疗效判断标准参照《血 液病诊断和疗效标准》第3 版[10]1.3 治疗方案

所有进行治疗的非AML-M3 患儿均采用根据 AML-99 方案改良的CAMS-2009 方案[9] 进行治疗。 A 方案:依托泊甙(VP-16)、阿糖胞苷(Ara-C) 和米托蒽醌(MTZ)组成单诱导方案,第6 天三 联鞘注;B 方案:VP-16、Ara-C 和去甲氧柔红霉 素(IDA)组成的双诱导方案,第4 天三联鞘注; C 方案:VP-16、Ara-C 和IDA 组成的方案,第1 天三联鞘注。其中年龄<2 岁或WBC<100×109/L 的患儿采用A 方案;年龄>2 岁且WBC>100×109/ L 的患儿采用B 方案;1 疗程治疗后骨髓象呈M3 状态的患儿则进行C 方案再诱导治疗。巩固治疗 方案为4~6 个含中、大剂量Ara-C 组成的方案。

所有进行治疗的AML-M3 患儿均采用如下方 案:诱导治疗应用全反式维甲酸(ATRA)或三氧 化二砷(As2O3)或二者联合应用,达CR 后给予 至少2疗程强化治疗,化疗方案为DA(柔红霉素 +Ara-C) 或MA(MTZ+Ara-C)或HA(高三尖杉 酯碱+Ara-C),维持治疗采用全反式维甲酸(ATRA) 联合6- 巯基嘌呤(6-MP)和甲氨蝶呤(MTX), 缓解期行腰穿加三联鞘注[11]1.4 免疫组化法检测骨髓组织SIRT1 蛋白表达

采用EnVision 两步法进行免疫组化检测[12]。 兔抗人SIRT1 抗体( 克隆号E104) 购于美国 Abcam 公司,工作浓度1 : 100;二抗快捷型酶标羊 抗属/ 兔IgG 聚合物购于福州迈新公司。DBA 显色 剂购于北京中山金桥公司。石蜡标本4 μm 厚度 连续切片,高压抗原修复,DBA 显色。用已知阳 性切片作为阳性对照,PBS 代替一抗作为阴性对照。

SIRT1 蛋白定位于细胞核,阳性着色细胞核 呈黄色或棕黄色。每例患儿骨髓组织标本随机选 取2 张切片,每张切片随机观察10 个高倍视野, 在无背景着色条件下用半定量积分法判断结果[13]: (1)黄色为1 分,棕黄色为2 分,棕褐色为3 分; (2)计数10 个高倍视野,阳性细胞在同类细胞 中所占百分率<25% 为0 分,25%~ 为1 分,50%~ 为2 分,≥ 75% 为3 分。(3)按照上述两项指标 的分数乘积:0 分为阴性,1~3 分为弱阳性,4~6 分为阳性,7~9 分为强阳性。 1.5 分组

根据患儿骨髓活检组织中SIRT1 蛋白的表达 情况将病例分为SIRT1 阴性组(10 例)和SIRT1 阳性组(44 例);根据SIRT1 表达的阳性程度不 同进一步将SIRT1 阳性组分为(+)组、(2+)组 和(3+)组。各组患儿性别、年龄、FAB 分型、 初诊白细胞计数、骨髓初诊幼稚细胞比例、融合基 因、染色体等分布上差异均无统计学意义,见表 1

表 1 例患儿初诊时基本临床资料
1.6 统计学分析

采用SPSS 17.0 统计软件对数据进行统计学 分析。符合正态分布的计量资料以均数± 标准差 (x±s)表示,组间比较采用t 检验;非正态分 布的计量资料以中位数(四分位间距)[M(P25, P75)表示,组间比较采用秩和检验;计数资料用 例(%)表示,采用卡方检验比较组间差异。生存 曲线采用Kaplan-Meier 分析,多因素分析采用Cox 回归分析,P<0.05 为差异有统计学意义。总生存 (OS)期指自诊断到死亡或末次随访日期。无事 件生存(EFS)期定义为自诊断到第1 次事故(包 括复发、在CR 期间的死亡,未达CR 者EFS 为0) 或末次随访日期。随访时间截至2013 年6 月31 日。 2 结果 2.1 各组患儿SIRT1 表达的比较

病理组织骨髓活检显示,SIRTI 阴性组所有有 核细胞均未着色;SIRTI 阳性(+)组、(2+)组和(3+) 组细胞胞核均染色成黄棕色,着色深度由黄棕色 至棕褐色依次加深,着色细胞比例由少至多。见 图 1

图 1 SIRT1 骨髓活检病理组织免疫组织化学染色 (×400,DBA 显色)A:SIRTI 阴性组,有核细胞均未着色; B~D 为SIRTI 阳性组,其中B 为(+)组,C 为(2+)组,D 为(3+)组。(+) 组阳性细胞胞核染色成棕色;(2+)组阳性细胞胞核染色为棕色, 每个高倍镜视野着色细胞比例高于(+)组;(3+)组阳性细胞胞 核染色成棕黑色,每个高倍镜视野着色细胞比例高于(2+)组。 箭头所指为SIRT1 阳性细胞。
2.2 各组患儿疗效比较

54 例患儿中有10 例失访,44 例可评价,总 缓解率为75%(33/44),复发率为21%(7/33), 病死率为32%(14/44)。SIRT1 阴性组10 例患儿中, 2 例失访,8 例可评价,缓解率为87%(7/8),复 发率和病死率均为0。SIRT1 阳性组44 例患儿中, 9 例失访,35 例可评价,缓解率为71%(25/35), 复发率为28%(7/25),病死率为37%(13/35)。 (+)组8 例患儿中,无失访,缓解率为87%(7/8), 复发率为14%(1/7),病死率为12%(1/8); (2+)组7 例患儿中,1 例失访,6 例可评价,缓 解率为83%(5/6),复发率为60%(3/5),病死 率为50%(3/6);(3+)组29 例患儿中,失访8 例, 21 例可评价,缓解率为62%(13/21),复发率为 23%(3/13),病死率为43%(9/21)。SIRT1 阴 性组、SIRT1 阳性组及其各亚组间在缓解率、复发 率上差异均无统计学意义(均P>0.05);仅SIRT1 阴性组病死率明显低于(3+)组(P<0.05)。 2.3 两组患儿生存分析结果

SIRT1 阴性组2 年OS 率(100%)高于SIRT1 阳性组[(44.9±15.5)%,P=0.048]( 图 2); SIRT1 阴性组2 年EFS 率(100%)高于SIRT1 阳 性组[(53.0±9.0)%,P=0.033],见图 3

图 2 SIRT1 阴性与阳性患儿2 年总生存分析


图 3 SIRT1 阴性与阳性患儿2 年无事件生存分析
2.4 Cox 多因素回归分析

在排除了性别、年龄、FAB 分型、初诊时外 周血白细胞计数、初诊时骨髓幼稚细胞比例、染 色体、融合基因等影响因素的影响后,仅SIRT1 阳性表达水平不利于患儿的长期生存(P=0.045, 危险系数绝对值=2.071,95%CI:1.017~4.219)。 3 讨论

SIRT1 广泛表达于胎儿及成人组织中,其生 理功能涉及基因转录沉默、细胞生长周期调节、 能量代谢、血管生成、神经保护及细胞衰老等。 SIRT1 通过对染色质结构、染色质重塑和基因表达 的决定作用来影响不同的细胞过程[14]

本研究共检测54 例AML 患儿骨髓活检组织 中SIRT1 蛋白的表达情况,其中有44 例(82%) SIRT1 表达阳性,进一步对这54 例患儿临床治疗 情况及预后随访进行研究后发现,SIRT1 阴性患儿 的预后普遍优于SIRT1 阳性患儿,生存分析显示: SIRT1 阴性组无论是在2 年OS 还是2 年EFS 均明 显高于SIRT1 阳性组。Cox 多因素回归分析方法 检测也显示:在排除了性别、年龄、FAB 分型、 初诊时外周血白细胞计数、初诊时骨髓幼稚细胞 比例、染色体、融合基因等影响因素的影响后, SIRT1 阳性仍是不利于患儿的长期生存的独立因 素。上述结果提示:高表达的SIRT1 在儿童AML 的发生发展中很可能扮演了促进肿瘤细胞增殖、 抑制肿瘤细胞凋亡的作用。本研究结果跟目前国 际上报道的关于SIRT1 在CML 耐药复发过程中所 起的作用基本一致。Yuan 等[15] 报道:对于原发性 或继发性耐药的CML 细胞,酪氨酸激酶抑制剂显 得有些无能为力,研究其分子生物学特征,发现 该部分细胞多高表达SIRT1,提示SIRT1 的高表达 对于CML 的耐药起到了一定的作用。Li 等[16] 同样 发现:酪氨酸激酶抑制剂对于CML 中静止期的白 血病干细胞作用非常有限,而这些静止期的白血 病干细胞上检测出有高表达的SIRT1,应用SIRT1 抑制剂或敲除SIRT1 基因后,CML 小鼠体内或体 外的静止期CML 白血病细胞均加速凋亡。O'Hare 等[17] 同样在CML 的靶向治疗中提到了SIRT1 的重 要作用。

综上所述,SIRT1 在半数以上AML 患儿骨髓 活检组织表达,且高表达与AML 患儿不良预后相 关。但由于儿童活检存在技术难度,本研究样本 量有限,有必要进行大样本量临床验证,为儿童 AML 寻找有意义的预测预后的分子标志。

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