CD117在白血病免疫分型中的意义
中华检验医学杂志2000年第23卷第4期
刘艳荣 付家瑜 常艳 高晖 于弘 陈珊珊
摘要 目的:观察细胞表面分化抗原(CD)117在各型白血病中的表达及其意义。方法:采用单标或双标直接免疫荧光标记法标记20种细胞表面分化抗原,经流式细胞仪测定。对185例白血病患者骨髓或外周血白血病细胞的免疫分型及CD117的表达进行分析。结果:CD117在急性淋巴细胞白血病(ALL)中表达率极低,仅占1.5%,CD117在急性髓细胞白血病(AML)-M0,M1,M2中表达率较高(>85%);AML-M3患者,表达率较低。慢性淋巴细胞白血病(CLL)全部为阴性。慢性髓细胞白血病(CML)慢性期患者CD117阳性细胞<10%,多数加速期、急变期患者CD117阳性细胞>10%,但<20%。结论:CD117有助于鉴别ALL与AML。CML患者CD117表达>10%应警惕加速和急变的可能。
关键词:白血病;免疫分型;细胞表面分化抗原117
c-kit原癌基因编码分子量145 000的跨膜酪氨酸激酶受体,其配体为干细胞因子(SCF)。SCF是重要的造血生长因子之一,与其他的细胞因子协同作用促进造血干/祖细胞的增殖及分化。c-kit受体命名为细胞表面分化抗原(CD)117,利用单克隆抗体(MoAB)YB5B8检测正常造血干/祖细胞CD117的表达,发现19%~51%CD34阳性(CD34+)细胞表达CD117,CD117阳性的干/祖细胞中,52%~23%表达CD33或CD71(62%~26%),正常骨髓中CD7+CD34+细胞非常少见[1]。c-kit受体在白血病细胞的表达国外文献报道较多,国内报道甚少,现将我们所收集的185例白血病患者CD117的表达及与各型白血病的关系分析如下。
材料和方法
按FAB分型,185例白血病患者中急性淋巴细胞白血病(ALL)65例,慢性淋巴细胞白血病(CLL)14例,急性髓细胞白血病(AML)54例,慢性髓细胞白血病(CML)慢性期30例,CML急变加速期18例,双表型急性白血病4例。AML组的亚型为:M0+M1 3例;M2 20例;M3 20例;M4+M5 7例;M6 2例;M7 2例。取肝素抗凝的骨髓(BM),个别患者外周血(PB)幼稚细胞>30%, 且抽取BM有困难时,采用PB,经直接免疫荧光标记法标记下列抗原:CD2、CD3、CD4、CD5、CD7、CD8、CD19、CD10、CD13、CD14、CD15、CD19、CD20、CD22、CD33、CD34、CD38、HLA-DR、CD117。经流式细胞仪测定,以标记细胞数>20%为阳性。其中135例采用CD45与上述标志分别双标记法,对白血病细胞进行免疫表型分析。
结果
图1,为一正常BM CD45/SSC散点图。根据各群细胞CD45荧光强度与侧向角反射(SSC)的差异可将BM细胞分为淋巴细胞、单核细胞、髓细胞、有核红细胞及幼稚细胞群,对不同的细胞群框定(即设门)后,即可知各群细胞所占的比例,并可明确显示幼稚细胞群的免疫表型(图2)。
R2为淋巴细胞,R3为单核细胞,R4为髓细胞,R5为幼稚细胞,R6为有核红细胞
1 正常BMCD45/SSC散点图
R2为异常群体,占87.2%;R3为残存髓细胞,占5.57%;R4为有核红细胞,占6.12%
2 T-ALL患者BMCD45/SSC散点图
ALL组中只有1例T-ALL患者CD117阳性细胞为81.3%, 从图2可知,此患者BM内不同细胞的比例明显异常,髓细胞极少,而以一群异常细胞为主,约占87.1%,对此部分细胞设门后分析,发现此部分细胞主要表达CD2、CD7、CD8、CD38及CD9、CD117亦表达于此群细胞上,阳性细胞数分别在50%~89%之间。
此外其胞浆CD3(cCD3)亦阳性,说明此患者为CD117阳性的T-ALL。CD117在ALL组中的总表达率仅为1.5%。14例CLL患者CD117均为阴性。
AML组中26例表达CD117,阳性率为48%,其在各型AML中的分布见表1。其中M0、M1、M2患者CD117阳性率>85%。而M3患者CD117阳性率较低,仅为10%。 CD117阳性AML患者中5例除表达髓系标志外同时表达CD7,占19.2%(5/26)。只有1例患者其CD2的阳性细胞数为64.5%,经双参数分析证实为髓系细胞共表达CD2。
表1 CD117在各型AML中的表达
项目 |
例数 |
阳性数 |
阳性率(%) |
M0,M1 |
3 |
3 |
100 |
M2 |
20 |
17 |
85 |
M3 |
20 |
2 |
10 |
M4,M5 |
7 |
3 |
42.8 |
M6 |
2 |
0 |
0 |
M7 |
2 |
1 |
50 |
CML慢性期患者CD117阳性细胞数均<10%,平均为(3.98±1.98)%。CML急髓变及加速期患者11例,其中只有2例CD117>20%,分别为20%和28%,其余9例患者CD117均<20%但>10%,平均为(15.3±4.83)%。与慢性期相比两者差异具有非常显著意义(P<0.000 1)。CML慢性期CD34+细胞在0.6%~6.5%之间,平均为(2.75±1.52)%, 急髓变及加速期患者CD34+细胞%平均(7.18±3.92)%。与慢性期比较差异具有显著意义(P<0.000 1)。5例急淋变患者中1例CD117为15%,其余均<10%。另有2例急变期患者,CD34和CD117明显升高,同时表达CD7,而其余T细胞标志及cCD3为阴性,其免疫表型见表2。经CD45双标法分析,2例患者淋巴细胞群仅占3%, 异常群体占66.7%和79.8%,表2中的标志主要见于幼稚细胞群,因此考虑为干/祖细胞型急变。
表2 2例CML急变期患者免疫表型
病例 |
CD117
(%) |
CD34
(%) |
CD38
(%) |
HLA-DR
(%) |
CD13
(%) |
CD33
(%) |
CD7
(%) |
1 |
62.0 |
38.5 |
66.1 |
47.0 |
86.7 |
68.1 |
39.9 |
2 |
64.5 |
59.2 |
88.3 |
10.1 |
79.7 |
35.0 |
75.8 |
4例双表型急性白血病患者均为CD117和CD34双阳性,且4例患者均同时表达T系及髓系标志。其中1例患者表达多项T系标志及髓系标志,经CD45双标法分析,发现此患者BM内存在两群细胞,一群细胞表达所有T细胞标志但CD117阴性,另一群细胞同时表达CD2、CD7、CD13、CD33、CD38、CD34、CD117等。说明CD117确实表达于早期多能干细胞上。另一例双表型白血病患者经CD45双参数分析表明白血病细胞同时表达CD2、CD7、CD13、CD15、CD38、CD34、CD117。
在CD117阳性患者中有16例同时表达CD34(占61.5%)。经相关分析发现,CD117与CD34及CD13具有正相关,r值分别为0.67和0.31,P值分别<0.001和0.05。CD117与CD38、HLA-DR也具有正相关(P<0.05),与CD14、CD15具有负相关,r值分别为-0.402和-0.320,P值<0.01和0.05。
讨论
在正常BM中CD117阳性细胞<5%,多表达于髓系定向祖细胞[2]。在淋巴结中,极少数早期T细胞表达CD117,其表型为CD7+CD4-CD8-CD3-,并且在体外能分化为淋巴系和非淋巴系细胞[3]。CD19+细胞中4%表达CD117。c-kit在白血病细胞中的表达外报道较多,1998年欧洲免疫分型组的Bene[4]总结了1 937例成人及儿童急性白血病CD117的表达,以阳性细胞>20%定为阳性标本,982例AML中CD117阳性占66%。并认为CD117在AML各亚型之间表达无明显差别。 ALL中CD117的表达占4%,本资料显示CD117阳性率在AML与ALL有明显差异, CD117阳性主要见于AML-M0、Ml及M2患者,仅1.5%的ALL患者表达CD117。AML-M3患者中只有10%为CD117阳性。而典型的M3患者免疫表型特点为CD34与HLA-DR阴性,似与CD117阴性的结果一致。Kha1idi[5]也发现AML-M3患者缺乏CD117及HLA-DR的表达。
本组资料中CML急变加速期患者CD117的表达率为18%,低于国外报道,可能与本组资料中CML加速期患者其BM内原粒+早幼粒细胞不甚高(<30%)有关。至于CD117在CML加速急变期的临床意义尚需进一步证实。对于AML的其他亚型,由于例数较少,尚需累积更多的病历加以说明。
对白血病进行免疫分型,由于白血病细胞没有特异性标志,主要依据表达于正常细胞上的分化抗原,根据其表达率的变化来判断。此种方法由于不能将白血病细胞与正常细胞区分开,因此难以进行精确的分型。近年来免疫分型上的一大进展是引用CD45抗原[6]。CD45是一种白细胞抗原,其表达特点为随着细胞的成熟其表达量随之升高,即幼稚细胞CD45表达强度弱,成熟细胞表达强。同时标记CD45与其他一种相应抗原,以每个细胞CD45的强度作为纵坐标, 以反映细胞颗粒性的SSC值作为横坐标制图,将BM分为不同的细胞群体,再分析各群细胞的免疫标志,因此可精确地显示幼稚细胞群的免疫表型。利用此方法分析了135例白血病患者,发现CD117均表达于幼稚细胞群,特别是CD117阳性ALL患者,直接地证明CD117表达于异常淋巴细胞群中。对于免疫表型不典型的患者,例如AML伴T或B系标志异常;或ALL患者伴髓系异常,利用CD45/SSC设门法可直接地证明此患者为双表型或双克隆型白血病。
本组资料说明:(1)CD117在ALL患者中的表达确实低,可见于极少数T-ALL患者;(2)经CD45双参数分析可知CD117主要表达于髓系干祖细胞及多能干祖细胞上;相关分析亦说明CD117的表达与干祖细胞标志CD34、CD38、HLA-DR及CD13具有正相关。CD117阳性可为AML诊断提供帮助;(3)虽90%AML-M3患者CD117为阴性,但与M3患者95%为CD34、HLA-DR阴性相一致,可为M3诊断提供借鉴;(4)对CML急变期的患者,CD117>10%应警惕发生急变或为急变先兆。
作者单位:刘艳荣(100034 北京大学人民医院血液病研究所)
付家瑜(100034 北京大学人民医院血液病研究所)
常艳(100034 北京大学人民医院血液病研究所)
高晖(100034 北京大学人民医院血液病研究所)
于弘(100034 北京大学人民医院血液病研究所)
陈珊珊(100034 北京大学人民医院血液病研究所)
参考文献
1,Strobl H,Takimito M,Majdic O,et al. Antigenic ana1ysis of human haemopoietic progenitor cells expressing the growth factor receptor c-kit. Br J Haemtol, 1992,82:287-294.
2,Ashman LK, Cambareri AC, TO LB, et a1. Expression of the YB5. B8 antigen (c-kit proto-oncogene product) in normal human bone marrow. Blood, 1991, 78:30-37.
3,deCastro CM,Denning BF, Langdon S,et al. The c-kit proto-oncogene receptor is expressed on a subset of human CD3-CD4-CD8-(triple-negative)thymocytes. Exp Hemato1, 1994, 22:1025-1031.
4,Bene MC, Bernier BF, Casasnovas RO, et al. The reliability and specificity of c-kit for the diagnosis acute myeloid leukemias and undifferentiated leukemias. Blood, 1998, 92: 596-599.
5,Khalidi HS, Medeiros LJ, Chang KL, et al. The immunophenotype of adult acute myeloid lelukemia:high frequency of lymphoid antigen expression and comparison of immunophenotype,French-American-British classification, and karyotypic abnormalities. Am J Clin Pathol, 1998, 211-220.
6,Jennings DC, Foon KA. Recent advances in flow cytometry: application to the diagnosis of hematologic malignancy. Blood, 1997, 90: 2863-2892.