CDX2及Wnt-β-catenin在兒童急性白血病中的表達及相關性研究.pdf

1、背景:急性白血病(acute leukemia,AL)是一種造血系統(tǒng)惡性增生性疾病,各種因素導致造血組織中某一血細胞系統(tǒng)過度增生,進入血流并浸潤到各組織和器官,從而引起一系列臨床表現(xiàn)。實驗研究證明病毒、物理和化學因素、遺傳因素均和白血病發(fā)病有關。原癌基因的轉(zhuǎn)化、抑癌基因畸變和細胞凋亡受抑這些機制在白血病發(fā)病中起重要作用。
　　 尾側(cè)型同源盒基因CDX2(caudal-related homeobox transcription

2、factor2,CDX2)基因和蛋白,于1987年Mlodzik研究黑腹果蠅同源異形基因時分離成功[1]。近年在人類染色體中研究證明,CDX2基因是種原癌基因,全長共22kb,定位于13號染色體q12-13,由2個內(nèi)含子和3個外顯子構(gòu)成,其下游表達的CDX2蛋白通過螺旋-環(huán)-螺旋形式與相應的DNA區(qū)域結(jié)合,共含有311個單個氨基酸,作為轉(zhuǎn)錄因子來調(diào)控DNA的表達[2]。在實驗小鼠中發(fā)現(xiàn)在胚胎早期,大部分CDX2存在于神經(jīng)管和三個胚層中,

3、用以誘導胚胎前后極性的形成、細胞的一致性分化以及器官的發(fā)生。在小鼠胚胎發(fā)育過程逐漸在小腸細胞表達,且行使誘導腸細胞分化的功能。在小鼠成年后,CDX2在所有的結(jié)腸腺上皮細胞與小腸的絨毛上皮細胞中表達,并一直穩(wěn)定分布。對人類上皮細胞進行免疫組織化的研究后發(fā)現(xiàn),CDX2在正常成人和人類胚胎中的分布規(guī)律與小鼠類似[3]。從人胚胎發(fā)育的第8周起,可以檢測到CDX2在胃腸道中表達,在成人非突變上皮細胞中,CDX2存在于胰腺導管細胞和腺泡上皮細胞及來

4、源于內(nèi)胚層的腸道上皮,但在胃黏膜正常上皮細胞和食管細胞中無表達。除消化系統(tǒng)外的其他上皮細胞均未發(fā)現(xiàn)CDX2的存在,但在一些消化道腫瘤細胞中卻發(fā)現(xiàn)CDX2的表達的異常。外文文獻報道,在90％的急性單核細胞白血病患兒中,發(fā)現(xiàn)CDX2在白血病細胞中高表達[4]。Scholl等[5]通過對急性單核細胞白血病的研究,證實CDX2基因在惡性血液病中表達異常普遍存在,常見的CDX2所起的作用是自我更新能力的減弱和促進造血髓母細胞的增殖,CDX2也可以

5、對HOX基因的表達起到影響。Rawat[6]等研究鼠髓母細胞后發(fā)現(xiàn),CDX2組型異常表達,導致白血病同源盒基因如HOXaP和HOXbP表達的異常。正常核型的急性單核細胞白血病患者中CDX2的表達,與t(8；21)和t(15；17)染色體易位患者中CDX2表達量相比較,水平增高14倍,而某些HOX基因的表達下調(diào)。
　　 目前認為β-連接素(β-catenin)也是原癌基因,位于人類染色體3p21.3,長23.2kb,下游編碼分子量

6、為92×103的β-catenin蛋白。這種擁有多種功能的細胞骨架蛋白與E-鈣黏蛋白作用,行使細胞黏附功用,在腫瘤的轉(zhuǎn)移也發(fā)揮重要的作用；更能作為Wnt／β-catenin通路中重要信號分子,參與細胞異常增殖和腫瘤的形成。在人體正常細胞中,β-catenin基因常表達于細胞膜,行使細胞黏附能力。在腫瘤細胞中,β-catenin基因在細胞核與細胞漿異常表達,使Wnt信號通路異常,并激活下游基因c-myc,cyclinD1,在腫瘤的發(fā)生進展

7、起重要作用[7-8]。
　　 目的:本文通過檢測并分析,在兒童白血病患者骨髓單個核細胞中,同源異型框轉(zhuǎn)錄因子CDX2基因與β-連接素(β-catenin)基因的表達情況,分析兩者的相關性。對血清CDX2蛋白的定量測定,分析蛋白和基因的相關性。探討CDX2及Wnt／β-catenin在兒童白血病發(fā)病機制中的相互作用和臨床利用價值。
　　 方法:通過實時熒光半定量RT-PCR檢測兒童急性B淋巴細胞白血病(B-ALL)56例,

8、急性T淋巴細胞白血病(T-ALL)12例,急性髓性細胞白血病(AML)22例患兒骨髓單個核細胞CDX2基因和β-catenin(CTNNB)基因的表達水平,。應用酶聯(lián)免疫吸附法(Elisa)測定以上病例血清中CDX2蛋白。與同期13例非血液病患兒作對照(CON),分析CDX2 mRNA和β-catenin的表達在兒童急性白血病各類組別發(fā)展中的關系,并分析CDX2基因與蛋白之間的相關性。
　　 結(jié)果:1.急性白血病患兒的CDX2

9、mRNA表達水平明顯高于對照組(P<0.01)。ALL患兒的CDX2 mRNA表達水平高于AML患兒(P<0.05)。ALL緩解(complete remission,CR)組ALL患兒的CDX2 mRNA表達最低,接近對照組(P<0.01)。B-ALL患兒CDX2表達高于T-ALL(P<0.01)。AML患兒的CDX2表達水平高于對照組,有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
　　 2.β-catenin在急性白血病患兒的表達明顯高于

10、對照組(P<0.01)。ALL患兒的β-catenin表達水平高于AML患兒(P<0.05),ALL緩解(complete remission,CR)組患兒的β-catenin表達最低,接近對照組(P<0.05)。B-ALL患兒的β-catenin表達高于T-ALL(P<0.01)。
　　 3.CDX2在兒童急性白血病各類組別中,蛋白定量與基因表達量有相關性(P<0.05)。
　　 4.CDX2與β-catenin在兒童

11、白血病中有顯著相關性(P<0.01)。
　　 結(jié)論:1.急性白血病患兒的骨髓單個核細胞中CDX2和β-catenin異常高表達,提示可能參與了兒童急性白血病的發(fā)病,可以對白血病的診斷和靶點治療起到重要作用。
　　 2.CDX2蛋白在和CDX2基因有相關性,提示CDX2蛋白可以簡化檢測急性白血病。
　　 3.在兒童急性白血病各類組別中,CDX2和β-catenin具有相關性,提示白血病發(fā)展中兩者具有協(xié)同作用。