骨橋蛋白在兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病中的表達(dá)及髓外浸潤機(jī)制的研究

王春靜　方希敏　陳森敏　劉仕林

[摘要]目的 探討骨橋蛋白（OPN）在兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病（CNSL）中的表達(dá)以及髓外浸潤的機(jī)制。方法 選取2016年1月～2018年1月我院收治的10例CNSL患兒、20例非CNSL急性白血病患兒以及20例非腫瘤疾病患兒，分別標(biāo)記為觀察組、對照組及常規(guī)組。通過ELISA檢測三組患兒治療前以及觀察組與對照組患兒完全緩解后血清中的OPN含量，并通過RT-PCR檢測三組患兒治療前以及觀察組與對照組患兒完全緩解后的骨髓OPN表達(dá)情況。將培養(yǎng)的白血病Jurkat細(xì)胞分為空轉(zhuǎn)組與轉(zhuǎn)染組，其中空轉(zhuǎn)組不做任何處理，轉(zhuǎn)染組將合成OPN特異性的siRNA轉(zhuǎn)染到Jurkat細(xì)胞中。對比分析培養(yǎng)的白血病Jurkat細(xì)胞空轉(zhuǎn)組與轉(zhuǎn)染組的OPN表達(dá)情況、細(xì)胞存活率以及細(xì)胞侵襲力。結(jié)果 治療前，觀察組患兒的血清OPN含量及骨髓OPN表達(dá)均高于對照組與常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;對照組患兒的血清OPN含量及骨髓OPN表達(dá)均高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。完全緩解后，觀察組與對照組患兒的血清OPN含量及骨髓OPN表達(dá)均低于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;完全緩解后，觀察組患兒的血清OPN含量及骨髓OPN表達(dá)高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。轉(zhuǎn)染組白血病Jurkat細(xì)胞的OPN表達(dá)、細(xì)胞存活率以及下層浸潤細(xì)胞數(shù)與總細(xì)胞數(shù)比率均低于空轉(zhuǎn)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 OPN在兒童CNSL患兒的表達(dá)中高于非CNSL急性白血病及其他腫瘤疾病患兒，并且其在白血病細(xì)胞浸潤中樞神經(jīng)系統(tǒng)中起著一定的作用。

[關(guān)鍵詞]中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病;骨橋蛋白;急性白血病;ELISA檢測

[中圖分類號] R543.5? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）11（a）-0008-05

Study of osteopontin expression in childhood central nervous system leukemia and its mechanism of extramedullary infiltration

WANG Chun-jing? ?FANG Xi-min? ?CHEN Sen-min? ?LIU Shi-lin

Department of Hematology and Oncology， Shenzhen Children′s Hospital， Guangdong Province， Shenzhen? ?510038， China

[Abstract] Objective To investigate the expression of osteopontin （OPN） in children′s central nervous system leukemia （CNSL） and the mechanism of extramedullary infiltration. Methods From January 2016 to January 2018， 10 children with CNSL， 20 children with non-CNSL acute leukemia and 20 children with non-neoplastic diseases treated in our hospital were selected and labeled as observation group， control group and routine group respectively. The levels of OPN in serum of children in three groups before treatment and after complete remission in observation group and control group were detected by ELISA. The expression of OPN in bone marrow of children in three groups before treatment and after complete remission in observation group and control group was detected by RT-PCR. Cultured Jurkat cells were divided into blank group and transfection group， in which the blank group did not do any treatment， and the transfection group transfected the synthetic OPN-specific siRNA into Jurkat cells. The expression of OPN， cell viability and invasiveness of cultured Jurkat cells were compared between the blank group and the transfected group. Results Before treatment， the serum OPN content and bone marrow OPN expression in the observation group were higher than those in the control group and the routine group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The level of serum OPN and the expression of bone marrow OPN in the control group were higher than those in the routine group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. After complete remission， the serum OPN content and bone marrow OPN expression in the observation group and the control group were lower than those before treatment， and the differences were statistically significant （P<0.05）. After complete remission， the serum OPN content and bone marrow OPN expression in the observation group were higher than those in the control group， with statistical significance （P<0.05）. The expression of OPN， cell viability and ratio of infiltrating cells to total cells in the lower layer in the transfected group were lower than those in the blank group， with statistical significance （P<0.05）. Conclusion The expression of OPN in children with CNSL is higher than that in non-CNSL children with acute leukemia and other cancer diseases， and it plays a certain role in leukemia cell infiltration into the central nervous system.

[Key words] Central nervous system leukemia; Osteopontin; Acute leukemia; ELISA detection

在兒童白血病中，急性淋巴細(xì)胞白血病合并中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病（central nervous system leukemia，CNSL）的發(fā)生率低，但復(fù)發(fā)率高達(dá)14.5%，嚴(yán)重威脅患兒的身心健康甚至生命安全[1]。臨床治療上，白血病的髓外浸潤是治療白血病的難點(diǎn)，同時(shí)也是白血病復(fù)發(fā)的重要因素[2]。Lazarus等[3]的研究顯示，中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病患者5年生存率低于非中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤的白血病患者。因此，研究兒童白血病在體內(nèi)的浸潤過程機(jī)制以及如何防治CNSL是目前醫(yī)護(hù)人員以及醫(yī)學(xué)界面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)。有諸多研究表明[4-6]骨橋蛋白（osteopontin，OPN）在乳腺癌、胃癌、淋巴癌等多類惡性腫瘤細(xì)胞中均存在相當(dāng)程度的異常表達(dá)情況，具有“腫瘤轉(zhuǎn)移基因”一說。也有研究[7]指出，OPN在急性髓性白血病中是潛在的預(yù)后和治療的靶點(diǎn)所在，同時(shí)CNSL的發(fā)生發(fā)展與OPN的受體CD44高表達(dá)存在著明顯的相關(guān)性。OPN屬于一種分泌性磷酸化糖蛋白，具有多種生物學(xué)活性，在介導(dǎo)細(xì)胞黏附、參與免疫應(yīng)答、抑制細(xì)胞凋亡等過程中均有重要地位。本研究通過檢測OPN在兒童CNSL中的含量以及表達(dá)情況、檢測下調(diào)OPN表達(dá)后白血病細(xì)胞株Jurkat細(xì)胞存活率和浸潤力變化，為OPN在白血病髓外浸潤機(jī)制提供客觀參考依據(jù)，為后續(xù)CNSL的防治提供一個有效的靶點(diǎn)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2016年1月～2018年1月我院收治的10例中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血?。–NSL）患兒作為觀察組，20例非CNSL急性白血病患兒作為對照組，20例非腫瘤疾病患兒作為常規(guī)組。

觀察組中，男6例，女4例;年齡32～84個月，平均（49.4±7.4）個月;CNSL分型：急性淋巴細(xì)胞白血病7例，急性髓細(xì)胞白血病3例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患白血病且合并腦脊液中白細(xì)胞計(jì)數(shù)>5×106/L;②MRI檢測結(jié)果提示大腦塊狀病變或腦脊膜被浸潤;③首次確診為CNSL且未進(jìn)行放療或化療等治療。

對照組中，男12例，女8例;年齡28～79個月，平均（50.6±7.1）個月。納入標(biāo)準(zhǔn)：①確診為急性白血病，同時(shí)排除CNSL以及睪丸白血病等髓外入侵;②細(xì)胞形態(tài)學(xué)符合FAB分型;③符合免疫學(xué)分型;④患兒初次確診為急性白血病且尚未進(jìn)行治療。

常規(guī)組中，男15例，女5例;年齡34～83個月，平均（48.7±8.2）個月。納入標(biāo)準(zhǔn)：①非白血病以及非其他腫瘤疾病患兒;②進(jìn)行脊髓臨床檢查，如免疫性血小板減少癥骨髓涂片一般檢查、骨髓培養(yǎng)等。

三組均排除臨床資料不完整的患兒。三組患兒的性別、年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。三組患兒家屬對本研究均知情且簽署自愿參與同意書，本研究已經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)。

1.2方法

觀察組與對照組患兒急性淋巴細(xì)胞白血病以華南地區(qū)兒童急性淋巴細(xì)胞白血病治療協(xié)作組2016年的方案為標(biāo)準(zhǔn)，并于化療的第33天進(jìn)行復(fù)查;髓系白血病以華南協(xié)作組方案化療后28～35 d為復(fù)查時(shí)間點(diǎn)。

1.2.1 ELISA檢測血清中OPN含量? 采集觀察組、對照組及常規(guī)組治療前的靜脈血液各2 ml，并采集觀察組及對照組患兒經(jīng)過治療完全緩解后的靜脈血液各2 ml。經(jīng)離心處理后存于冰箱中，溫度設(shè)置-80℃。解凍后采用人OPN ELISA試劑盒，按照試劑盒說明書操作步驟配合丹麥丹尼酶標(biāo)儀（MK-3）進(jìn)行處理分析。

1.2.2 RT-PCR檢測骨髓OPN表達(dá)? 采集觀察組、對照組及常規(guī)組骨髓各2 ml，并采集觀察組及對照組患兒完全緩解后的骨髓各2 ml，均儲存于-196℃液氮條件下，解凍后以淋巴細(xì)胞分離液分離出單個核細(xì)胞，在TRIzol試劑盒的使用下分別提取各自RNA，后以基因庫中人OPN完全mRNA系列為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)其引物。使用PE9600 PCR儀合成OPN基因，后經(jīng)變性、退火、延伸步驟并反復(fù)循環(huán)獲得產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳測定，并與紫外線下行光密度掃描后拍照。

1.2.3培養(yǎng)白血病Jurkat細(xì)胞并轉(zhuǎn)染? 采用含10%胎牛血清的RPMI-1640細(xì)胞培養(yǎng)液培養(yǎng)白血病Jurkat細(xì)胞，培養(yǎng)條件：飽和濕度、37℃、5% CO2培養(yǎng)箱。3 d后換液，以1∶3的比例進(jìn)行傳代。將培養(yǎng)的白血病Jurkat細(xì)胞分為空轉(zhuǎn)組與轉(zhuǎn)染組，其中空轉(zhuǎn)組不做轉(zhuǎn)染處理，轉(zhuǎn)染組將合成OPN特異性的siRNA通過pLKO-Tet-On質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)染到Jurkat細(xì)胞中（siRNA正義鏈序列5′-TAAGGACAGTTATGAAACGAGTTTC AAGAGAACTCGTTTCATAACTGTCCTTTTTTTTC-3′）。在白血病Jurkat細(xì)胞培養(yǎng)階段至對數(shù)生長期后，將細(xì)胞懸浮液調(diào)整至2×107/L，后接種至96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，每孔加入100 μl細(xì)胞懸浮液。在適當(dāng)條件下進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染。

1.2.4 Western-Blot檢測白血病Jurkat細(xì)胞OPN表達(dá)? 將白血病Jurkat細(xì)胞空白組與轉(zhuǎn)染組培養(yǎng)2 d后，以PBS洗滌，在1000 r/min的條件下離心5 min，吸除培養(yǎng)液上清，加入蛋白裂解液進(jìn)行充分裂解，吸取蛋白上清，以BCA蛋白濃度檢測試劑盒按照說明書步驟進(jìn)行定量檢測。

1.2.5 MTT檢測Jurkat細(xì)胞存活率? 將白血病Jurkat細(xì)胞空轉(zhuǎn)組與轉(zhuǎn)染組培養(yǎng)2 d后，每孔加入MTT溶液20 μl，在37℃、5% CO2條件下孵育4 h后在1000 r/min的條件下進(jìn)行離心5 min，再在細(xì)胞沉淀中加入200 μl二甲基亞砜溶液，在37℃下震蕩10 min后進(jìn)行比色（490 nm）。

1.2.6 Matrigel檢測白血病Jurkat細(xì)胞侵襲力? 將Matrigel稀釋至5 ng/ml，取80 μl至于孔徑為8 μm的millicell底面，在37℃條件下24 h成膠后置于24孔培養(yǎng)板中，millicell槽中分別加入2×105/ml的白血病Jurkat細(xì)胞，在37℃、5% CO2條件下培養(yǎng)24 h。之后以棉簽擦拭掉底面未穿膜的細(xì)胞后以甲醇固定，進(jìn)行Gimsa染色處理，在400倍光鏡下技術(shù)膜背面細(xì)胞數(shù)，取6個視野穿過膜到達(dá)外表面的細(xì)胞平均數(shù)，并將下層也混勻后計(jì)細(xì)胞數(shù)。

1.3觀察指標(biāo)

①觀察三組患兒治療前血清中的OPN含量及骨髓OPN表達(dá)情況，其中骨髓OPN表達(dá)情況通過光密度掃描結(jié)果比值進(jìn)行判定。②比較觀察組及對照組患兒完全緩解前后OPN含量及骨髓OPN的表達(dá)情況。③分析培養(yǎng)的白血病Jurkat細(xì)胞空轉(zhuǎn)組與轉(zhuǎn)染組的OPN表達(dá)情況、細(xì)胞存活率以及細(xì)胞侵襲力，細(xì)胞侵襲力通過下層浸潤細(xì)胞數(shù)與總細(xì)胞數(shù)比率進(jìn)行判定。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1三組患兒治療前血清OPN含量及骨髓OPN表達(dá)情況的比較

治療前，觀察組患兒的血清OPN含量高于對照組與常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;對照組患兒治療前的血清OPN含量高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。光密度掃描結(jié)果比值顯示，觀察組患兒的骨髓OPN表達(dá)高于對照組及常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;對照組患兒的骨髓OPN表達(dá)高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表1、圖1）

2.2觀察組與對照組患兒治療前及完全緩解后血清OPN含量及骨髓OPN表達(dá)情況的比較

觀察組治療完全緩解的有7例，對照組治療完全緩解的有19例。治療前，觀察組患兒的血清OPN含量高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;兩組患兒治療完全緩解后的血清OPN含量均低于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;觀察組完全緩解后的血清OPN含量高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。光密度掃描結(jié)果比值顯示，觀察組患兒治療前的骨髓OPN表達(dá)高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;兩組患兒完全緩解后的骨髓OPN表達(dá)低于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;觀察組患兒完全緩解后的骨髓OPN表達(dá)高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表2、圖2）。

2.3 Jurkat細(xì)胞空轉(zhuǎn)組與轉(zhuǎn)染組OPN表達(dá)、細(xì)胞存活率以及下層浸潤細(xì)胞數(shù)與總細(xì)胞數(shù)比率的比較

轉(zhuǎn)染組白血病Jurkat細(xì)胞的OPN表達(dá)、細(xì)胞存活率以及下層浸潤細(xì)胞數(shù)與總細(xì)胞數(shù)比率均低于空轉(zhuǎn)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表3、圖3）。

3討論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病是指腦膜、腦神經(jīng)以及腦組織被白血病細(xì)胞浸潤，若得不到及時(shí)診斷發(fā)現(xiàn)與有效治療可嚴(yán)重危害患者的生命安全。白血病中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤是一個復(fù)雜的過程，包含白血病細(xì)胞的黏附、細(xì)胞突破基底膜等[8]，而OPN在該一系列過程中扮演者重要的角色[9]。OPN通過識別RGD序列和非RGD序列與細(xì)胞膜上的整合素受體相結(jié)合，從而促進(jìn)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的黏附[10]。此外，OPN可與αvβ3作用，通過激活核因子κB途徑，抑制細(xì)胞凋亡。Lee等[11]的研究顯示，將OPN導(dǎo)入胃癌AZ521細(xì)胞，而后通過激活Src途徑作用于CD44V，從而抑制UV有道細(xì)胞凋亡。Powell等[12]的研究顯示，敲除掉OPN后能促進(jìn)白血病細(xì)胞死亡，提示在急性髓性白血病中OPN是一個潛在的預(yù)后和治療的靶點(diǎn)。

本研究結(jié)果顯示，兒童CNSL患兒血清OPN的含量以及骨髓OPN的表達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非CNSL白血病以及非白血病及其他腫瘤疾病患兒，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），提示OPN在白血病細(xì)胞浸潤至中樞神經(jīng)系統(tǒng)起著一定的作用。而通過對白血病Jurkat細(xì)胞轉(zhuǎn)染合成OPN特異性的siRNA，可以顯著降低其OPN的表達(dá)、細(xì)胞存活率以及細(xì)胞浸潤力（P<0.05），該研究結(jié)果肯定并支撐著以上結(jié)論。同樣，Liersch等[13]檢測到OPN在AML患者中的表達(dá)明顯高于正常對照組，且OPN高表達(dá)是AML預(yù)后不良的一個獨(dú)立危險(xiǎn)因素，并發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)的AML患者其OPN表達(dá)明顯升高。這與本文研究結(jié)果相一致。此外國內(nèi)有研究顯示，OPN受體CD44高表達(dá)與CNSL發(fā)生有著明顯的關(guān)系，同時(shí)也指出 OPN和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）與急性白血病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[14-15]。

綜上所述，OPN在兒童CNSL的表達(dá)較急性白血病（非CNSL）和非腫瘤疾病患者中要高，通過下調(diào)OPN在白血病Jurkat細(xì)胞中的表達(dá)能夠有效降低白血病細(xì)胞的存活率與侵襲力，提示OPN在白血病細(xì)胞浸潤中樞神經(jīng)系統(tǒng)起著一定程度的作用，本研究結(jié)果可作為OPN成為中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病防治的有效靶點(diǎn)提供參考。

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（收稿日期：2019-05-16? 本文編輯：閆? 佩）