王欣玉,胡峻巖,2,金真伊,陳少華,楊力建,盧育洪,吳秀麗,李揚秋,(暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院血液病研究所,廣州5062;2廣州醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院;暨南大學(xué)第一附屬醫(yī)院)
HLA-G1及Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子在B-ALL中的表達變化及其相關(guān)性分析
王欣玉1,胡峻巖1,2,金真伊1,陳少華1,楊力建1,盧育洪3,吳秀麗1,李揚秋1,3
(1暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院血液病研究所,廣州510632;2廣州醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院;3暨南大學(xué)第一附屬醫(yī)院)
目的 觀察急性B淋巴細胞白血病(B-ALL)患者外周血中人白細胞抗原G1(HLA-G1)及Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)的基因表達變化,并分析其相關(guān)性。方法 收集經(jīng)MICM分型確診的29例B-ALL患者外周血樣本,初發(fā)B-ALL 14例(初發(fā)組),復(fù)發(fā)難治的BALL 8例(復(fù)發(fā)組),完全緩解的B-ALL 7例(緩解組);同時收集10例健康志愿者外周血樣本作為對照組。采用實時熒光定量PCR法檢測各組外周血中膜結(jié)合型HLA-G1及Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)的mRNA相對表達水平。結(jié)果 初發(fā)組、復(fù)發(fā)組、緩解組、對照組膜結(jié)合型HLA-G1 mRNA相對表達水平分別為0.415%、0.565%、0.108%、0.110%,初發(fā)組、復(fù)發(fā)組與緩解組及對照組比較,P均<0.05。初發(fā)組IL-17A、IL-23、t-bet和CD25基因表達水平顯著高于復(fù)發(fā)組(P均<0.05)。初發(fā)組的FOXP3、IL-17A、IL-23、t-bet、GATA3和CD25基因表達水平亦顯著高于緩解組(P均<0.05);復(fù)發(fā)組、初發(fā)組、緩解組ROR-γ mRNA相對表達水平分別為2.777%、1.425%、0.089%,復(fù)發(fā)組與初發(fā)組、緩解組比較,P均<0.05。初發(fā)組HLAG1 mRNA表達水平與IL-17A和FOXP3相對表達水平呈正相關(guān)(r分別為0.635、0.647;P均<0.05),且HLA-G1 mRNA表達水平與IL-17A呈正相關(guān)(r=0.573,P<0.05)。初發(fā)組HLA-G1 mRNA表達水平與IL-23、ROR-γ、RORα、t-bet、GATA-3、CD25表達水平無明顯相關(guān)關(guān)系(P均>0.05)。復(fù)發(fā)組HLA-G1表達水平與各免疫相關(guān)調(diào)節(jié)分子均未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性(P均>0.05)。緩解組HLA-G1表達水平與IL-17A和FOXP3表達水平呈負相關(guān)(r分別為-0.857、-0.785,P均<0.05),而與其他免疫相關(guān)調(diào)節(jié)分子表達水平無顯著相關(guān)關(guān)系(P均>0.05)。對照組HLA-G1表達水平與t-bet表達水平呈負相關(guān)(r=-0.665;P<0.05),與其他免疫相關(guān)調(diào)節(jié)分子均未見顯著相關(guān)關(guān)系(P均>0.05)。結(jié)論 初發(fā)及復(fù)發(fā)B-ALL患者外周血中膜結(jié)合型HLA-G1基因表達水平顯著升高,緩解后HLA-G1基因水平下降;且初發(fā)患者HLA-G1表達水平與IL-17A和FOXP3存在正相關(guān)關(guān)系,ROR-γ基因與復(fù)發(fā)BALL關(guān)系密切。HLA-G1和ROR-γ可能參與調(diào)節(jié)Th17/Tregs軸的平衡,影響B(tài)-ALL預(yù)后。
急性B淋巴細胞白血??;人白細胞抗原G1;調(diào)節(jié)性T細胞
急性B淋巴細胞白血?。˙-ALL)是一種具有異質(zhì)性的疾病,以原始、幼稚B淋巴細胞惡性克隆增殖為主要特征,患者的療效和預(yù)后存在明顯個體差異。探尋新的與B-ALL預(yù)后相關(guān)的靶基因?qū)τ谔接懓籽“邢蛑委熜虏呗院椭笇?dǎo)臨床分層治療有重要意義。人白細胞抗原G(HLA-G)屬于HLA-Ⅰb類分子,具有一定免疫調(diào)節(jié)作用[1],其表達水平可能與慢性B淋巴細胞白血病預(yù)后相關(guān),且其臨床敏感度較慢性B淋巴細胞白血病的獨立預(yù)后指標(biāo)CD38、ZETA相關(guān)蛋白ZAP-70更高[2]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),在B-ALL患者中,高表達膜結(jié)合型HLA-G1基因組的B-ALL復(fù)發(fā)率高于低表達HLAG1基因組[3]。HLA-G影響白血病的預(yù)后可能與其能誘導(dǎo)生成新型的調(diào)節(jié)性T細胞(Tregs)[4],從而影響TH17/Tregs軸平衡有關(guān)[1],然而其具體免疫調(diào)節(jié)相關(guān)機制暫且不明確。2014年4月~2015年3月,我們定量分析了不同臨床狀態(tài)B-ALL患者外周血中HLA-G1及Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)的基因表達水平及其相關(guān)性,初步探究B-ALL相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子機制。
1.1 臨床資料 收集經(jīng)MICM分型(細胞形態(tài)學(xué)、免疫學(xué)、細胞遺傳學(xué)及分子生物學(xué)分型)確診的29 例B-ALL患者外周血樣本,其中男13例、女16例,年齡3~70歲,中位年齡27歲。初發(fā)B-ALL 14例(初發(fā)組),復(fù)發(fā)難治的B-ALL 8例(復(fù)發(fā)組),完全緩解的B-ALL 7例(緩解組)。同時收集10例健康志愿者外周血樣本作為對照組,男5例、女5例,年齡19~35歲,中位年齡27歲。研究樣本征得健康志愿者及患者的同意并簽署知情同意書,且本研究采樣通過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
1.2 外周血單個核細胞(PBMNCs)分離、RNA提取和cDNA合成[5,6]采集B-ALL患者和健康志愿者外周靜脈血,采用Ficoll密度梯度離心法常規(guī)分離PBMNCs,以1×PBS重懸細胞并計數(shù);應(yīng)用TRIzol試劑盒(Invitrogen,USA)提取mRNA,并應(yīng)用反轉(zhuǎn)錄酶試劑盒(PowerScriptTM Reverse,BD,USA)合成cDNA。合成的cDNA經(jīng)RT-PCR檢測β2微球蛋白(β2M)管家基因的表達情況并確定其質(zhì)量。根據(jù)HLA-G1、FOXP3、IL-17A、IL-23、ROR-γ、RORα、tbet、GATA-3、CD25及β2M基因分別設(shè)計上下游引物。
1.3 HLA-G1基因和Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子在B-ALL患者外周血中的表達檢測 采用實時熒光定量PCR法。以β2M基因作為內(nèi)參基因,采用RealMaster Mix試劑盒(Tiangen,北京),通過SYBR Green I染料法檢測PBMNCs中HLA-G1基因及Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)的表達水平。反應(yīng)體系包括2.5×RealMaster Mix 10 μL、0.6 mmol/L上、下游引物及1 μL cDNA,總反應(yīng)體系為20 μL;每一標(biāo)本設(shè)2個復(fù)孔。反應(yīng)在CFX96熒光定量PCR儀(Bio-Rad,USA)中進行,反應(yīng)條件:95℃15 min,95℃30 s,60℃1 min,80℃讀板,共45個循環(huán),隨后,以0.5℃/s變化速度從95℃到55℃每隔5 s記錄熒光值,最后獲得熔解曲線。樣本均重復(fù)檢測2次。采用相對定量法分析B-ALL患者和健康志愿者HLA-G1基因及免疫調(diào)節(jié)相關(guān)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)的mRNA相對表達水平,目的基因mRNA相對表達量= 2-Δ(Ct目的基因-Ct內(nèi)參基因)×100%。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。兩樣本比較采用Mann-Whitney非參數(shù)檢驗,采用Pearson和Spearman相關(guān)分析法分析HLA-G基因與免疫調(diào)節(jié)相關(guān)分子的相關(guān)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組外周血中HLA-G1基因和Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子的表達水平比較 初發(fā)組、復(fù)發(fā)組、緩解組、對照組膜結(jié)合型HLA-G1 mRNA相對表達水平(M)分別為0.415%、0.565%、0.108%、0.110%,初發(fā)組、復(fù)發(fā)組與緩解組及對照組比較,P均<0.05;緩解組與對照組比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P= 0.96)。初發(fā)組IL-17A、IL-23、t-bet和CD25基因表達水平顯著高于復(fù)發(fā)組(P均<0.05)。初發(fā)組的FOXP3、IL-17A、IL-23、t-bet、GATA3和CD25基因表達水平亦顯著高于緩解組(P均<0.05);復(fù)發(fā)組、初發(fā)組、緩解組ROR-γ mRNA相對表達水平(M)分別為2.777%、1.425%、0.089%,復(fù)發(fā)組與初發(fā)組、緩解組比較,P均<0.05。復(fù)發(fā)組IL-17A、IL-23、GATA3和FOXP3 mRNA相對表達水平顯著高于緩解組(P均<0.05)。見表1。
表1 各組FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25 mRNA相對表達水平比較(M%)
2.2 HLA-G基因與免疫調(diào)節(jié)相關(guān)分子的相關(guān)性分析 初發(fā)組HLA-G1 mRNA表達水平與IL-17A和FOXP3相對表達水平呈正相關(guān)(r分別為0.635、0.647,P均<0.05),且HLA-G1 mRNA表達水平與IL-17A呈正相關(guān)(r=0.573,P<0.05)。初發(fā)組HLA-G1 mRNA表達水平與IL-23、ROR-γ、RORα、tbet、GATA-3、CD25表達水平無明顯相關(guān)關(guān)系(P均>0.05)。復(fù)發(fā)組HLA-G1表達水平與各免疫相關(guān)調(diào)節(jié)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)均未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性(P均>0.05)。緩解組HLA-G1表達水平與IL-17A和FOXP3表達水平呈負相關(guān)(r分別為-0.857、-0.785,P均<0.05),而與其他免疫相關(guān)調(diào)節(jié)分子表達水平無顯著相關(guān)關(guān)系(P均>0.05)。對照組HLA-G1表達水平與t-bet表達水平呈負相關(guān)(r=-0.665,P=0.035),與其他免疫相關(guān)調(diào)節(jié)分子FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23 和CD25均未見顯著相關(guān)關(guān)系(P均>0.05)。
HLA-G的初始轉(zhuǎn)錄物經(jīng)過差異剪接,產(chǎn)生7種mRNA異構(gòu)體,分別編碼4種膜結(jié)合性抗原(HLAG1~G4)和3種三種可溶性抗原[4]。正常生理狀態(tài)下,HLA-G抗原主要限制表達于成人胸腺上皮、絨毛外滋養(yǎng)層細胞、胰島和胎盤等組織[1],與機體免疫耐受有關(guān)。在病理狀態(tài)下,HLA-G抗原亦能表達于病毒感染[7]、炎癥反應(yīng)、器官移植術(shù)后等病理組織,并且可能在巨細胞病毒等病毒感染逃避機體免疫監(jiān)控中發(fā)揮重要作用。HLA-G與腫瘤免疫亦有密切相關(guān)性,在肺癌、黑色素瘤、卵巢癌、腎癌、乳腺癌及淋巴瘤等腫瘤組織中可見HLA-G抗原表達[8]。HLA-G可通過與表達在T細胞上的受體聯(lián)合而轉(zhuǎn)導(dǎo)負調(diào)控信號,幫助腫瘤細胞逃避機體CD8+T細胞和NK細胞的殺傷[9],并有效地抑制CD4+T細胞的增殖。HLA-G還能抑制樹突狀細胞(DC)等抗原提呈細胞的成熟和活化,影響抗原提呈,阻礙未致敏T細胞的分化。此外,HLA-G能誘導(dǎo)T細胞分化成有免疫抑制功能的新型CD3+CD8low或CD3+CD4low調(diào)節(jié)性T細胞[1,4],可能影響TH17/Tregs的平衡。
HLA-G能影響白血病的預(yù)后[2,3],可能是通過誘導(dǎo)生成新型調(diào)節(jié)性T細胞[4],從而影響TH17/ Tregs平衡[1],參與疾病的發(fā)生發(fā)展。然而其免疫調(diào)節(jié)相關(guān)機制尚不明確。本研究發(fā)現(xiàn)B-ALL外周血中HLA-G表達水平發(fā)生顯著變化,初發(fā)及復(fù)發(fā)BALL患者外周血中膜結(jié)合型HLA-G1基因表達水平顯著增高,緩解后HLA-G1基因水平下降;提示HLA-G1的異常高表達可能與B-ALL的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),B-ALL腫瘤細胞可能通過分泌HLA-G1分子,降低機體的免疫監(jiān)視功能,幫助腫瘤細胞進行免疫逃逸。
Th17細胞是由初始CD4+T細胞分化而來,在自身免疫性疾病、炎癥反應(yīng)性疾病、腫瘤及移植物抗宿主等疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[10]。Treg細胞則是一類具有免疫調(diào)節(jié)功能的T細胞亞群,具有低反應(yīng)性和免疫抑制性,與腫瘤細胞免疫逃逸相關(guān)。Th17/Treg細胞間的平衡與疾病的轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)[11]。因此,本研究中檢測了B-ALL中Th17/ Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子(FOXP3、RORα、t-bet、ROR-γ、GATA-3、IL-17A、IL-23和CD25)的表達水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)初發(fā)組IL-17A、IL-23、t-bet和CD25基因表達水平顯著高于復(fù)發(fā)組,初發(fā)組FOXP3、IL-17A、IL-23、t-bet、GATA3和CD25基因表達水平亦顯著高于緩解組,提示在初發(fā)B-ALL中,外周血T細胞激活增強,免疫調(diào)節(jié)分子的表達水平發(fā)生改變,可能引起相關(guān)的T細胞亞群如Th1、Th2、Th17和調(diào)節(jié)性T細胞的表達分布變化,并可能參與B-ALL的整個發(fā)病過程。在初發(fā)B-ALL中,HLA-G1表達水平與IL-17A和FOXP3表達水平呈正相關(guān),且HLAG1與IL-17A呈正相關(guān);而在緩解B-ALL中,HLAG1表達水平與IL-17A和FOXP3表達水平呈負相關(guān)。提示在B-ALL疾病發(fā)展過程中,HLA-G1可能通過影響Th17細胞和Treg細胞相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子的表達,從而調(diào)控Th17/Treg軸的譜系平衡,參與BALL的發(fā)生發(fā)展。本研究還發(fā)現(xiàn)在復(fù)發(fā)B-ALL中ROR-γ基因的表達量顯著高于初發(fā)組和緩解組。由于ROR-γ是Th17細胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子,在Th17細胞分化發(fā)育中起重要作用,復(fù)發(fā)B-ALL患者中ROR-γ基因表達量的增高,可能與Th17/Treg細胞比例失衡有關(guān)。監(jiān)測B-ALL患者的ROR-γ基因表達水平對于評價B-ALL的預(yù)后可能有潛在參考價值。
總之,本研究首先提供了初發(fā)、復(fù)發(fā)難治及完全緩解狀態(tài)的B-ALL外周血中HLA-G1及Th17/Tregs軸相關(guān)免疫調(diào)節(jié)分子的基因表達情況,為深入研究B-ALL中的免疫調(diào)控機制提供了基礎(chǔ)資料。
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Expression and correlation of HLA-G1 and Th17/Tregs axis associated regulatory factors in B-ALL
WANG Xinyu1,HU Junyan,JIN Zhenyi,CHEN Shaohua,YANG Lijian,LU Yuhong,WU Xiuli,LI Yangqiu
(1 Institute of Hematology,Medical College of Jinan University,Guangzhou 510632,China)
Objective To investigate the expression changes of human leukocyte antigen-G1(HLA-G1)and Th17/ Tregs axis associated regulatory factors(FOXP3,IL-17A,IL-23,ROR-γ,RORα,t-bet,GATA-3 and CD25)in peripheral blood from adult patients with B-cell acute lymphocytic leukemia(B-ALL)and its correlation.Methods The mRNA expression levels of HLA-G and Th17/Tregs axis associated regulatory factors(FOXP3,IL-17A,IL-23,ROR-γ,RORα,t-bet,GATA-3 and CD25)were detected in peripheral blood from 29 cases of MICM type-confirmed patients with B-ALL,including 14 cases of primary patients(primary group),8 cases of patients with refractory relapse B-ALL(recurrence group)and 7 cases of patients with complete remission(CR)(remission group)by real-time quantification RT-PCR. Meanwhile,10 healthy individuals(HI)were selected as the control group.Results The expression levels of HLA-G1gene in the primary group,recurrence group,remission group and control group were 0.415%,0.565%,0.108%and 0.110%,respectively.Significant differences were found among the primary group,recurrence group,remission group and control group(all P<0.05).The expression levels of IL-17A,IL-23,t-bet and CD25 genes in the primary group were significantly higher than those of the recurrence group(all P<0.05).The expression levels of FOXP3,IL-17A,IL-23,tbet,GATA-3 and CD25 genes in the primary group were also significantly higher than those of the remission group(all P<0.05).The expression levels of ROR-γ mRNA in the recurrence group,primary group and remission group were 2.777%,1.425%and 0.089%,respectively(all P<0.05).The mRNA expression of HLA-G1 was positively correlated with IL-17A and FOXP3 in the primary group(r=0.635,0.647,respectively;all P<0.05),and meanwhile,the mRNA expression of HLA-G1 was positively correlated with IL-17A(rs=0.573,P<0.05).No statistically significant correlation was found between the expression levels of HLA-G1 and IL-23,ROR-γ,RORα,t-bet,GATA-3 and CD25 in the primary group(all P>0.05).In the recurrence group,no statistically significant correlation was found between the HLA-G1 expression and Th17/Tregs axis associated regulatory factors(FOXP3,IL-17A,IL-23,ROR-γ,RORα,t-bet,GATA-3 and CD25)(all P>0.05).In the remission group,a negative correlation was found between the HLA-G1 expression and IL-17A(r=-0.857,P<0.05)or HLA-G1 and FOXP3(r=-0.785,P<0.05).In the control group,the HLA-G1 expression was negatively correlated with t-bet(r=-0.665,P=0.035),but was not related with the other regulatory molecules(all P>0.05).Conclusions HLA-G expression increases in untreated and refractory relapse B-ALL patients and decreases after CR.A positive correlation is found between the HLA-G1 expression and IL-17A,HLA-G1 and FOXP3 in the primary B-ALL patients.In the Th17/Tregs axis associated regulatory factors,ROR-γ gene is closely related with the recurrence of B-ALL.HLA-G1 and ROR-γ gene may influence the balance of Th17/Tregs and further affect the prognosis of B-ALL.
B-cell acute lymphocytic leukemia;human leukocyte antigen-G1;regulatory T cells
10.3969/j.issn.1002-266X.2016.25.007
R733.7
A
1002-266X(2016)25-0024-04
國家自然科學(xué)基金資助項目(81570143);廣東省醫(yī)學(xué)科研基金資助項目(B2013183)。
王欣玉(1990-),女,醫(yī)師,碩士研究生,主要研究方向為血液腫瘤免疫。E-mail:xiaote007@qq.com
簡介:吳秀麗(1978-),女,副研究員,博士,主要研究方向為血液腫瘤免疫。E-mail:siulier@163.com
2016-03-02)