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目的:目前恶性肿瘤的发病呈逐年递增趋势,儿童患恶性肿瘤死亡的人数也在不断增加,而肿瘤发病的确切病因尚不明确。对于肿瘤的病因现在有多种观点,其中认为染色体结构和数量的改变是肿瘤形成的关键,DNA序列的改变和近年发现的表观遗传学(Epigenetics)的机制在肿瘤的发生过程中起重要作用。DNA甲基化是表观遗传学上研究最深入的一种机制。目前认为基因甲基化在正常细胞和肿瘤细胞中都存在,基因低甲基化可促进基因的表达,而高甲基化则抑制基因的表达。Runx3基因又称人类RUNT相关转录因子3(human runt-related transcription factor3,Runx3)是新近发现的抑癌基因,其失活的主要机制是启动子区域高甲基化和杂合性缺失,与肿瘤的发生、发展有着密切的关系。Runx3基因的编码产物为Runx3蛋白,其主要表达在造血系统中,包括脾、胸腺和外周血单核细胞,它在B淋巴细胞的分化、脊神经节的神经发育和多种恶性肿瘤的形成过程中有重要的调节作用,并能与其他辅助激活因子或辅助抑制因子共同作用激活或抑制Runx特异性靶基因的转录。Runx3基因甲基化与胃癌、肺癌、肝癌等多种肿瘤的发生、发展有关。恶性淋巴瘤是小儿最常见肿瘤之一,其包括霍奇金病(HD)和非霍奇金淋巴瘤(NHL),而NHL又分为T细胞来源(NHL-T)及B细胞来源(NHL-B)。最新研究表明Runx3基因启动子区域甲基化在急性白血病的发病机制中起一定的作用,目前尚未见到国内外关于Runx3基因甲基化与小儿恶性淋巴瘤关系的文献报道。本实验通过研究恶性淋巴瘤患儿骨髓细胞中Runx3甲基化情况,并动态观察处在不同化疗阶段Runx3基因甲基化情况的变化,探讨Runx3基因甲基化在小儿恶性淋巴瘤的发生、发展过程中所起的作用,且用于观察化疗效果、做为预后评估指标的价值,为临床靶向治疗及微小残留的测量提供理论和实验室资料。
方法:选取确诊为恶性淋巴瘤患儿骨髓标本作为实验组,动态观察治疗前、化疗前期(化疗1)、化疗中期(化疗2)、化疗后期(化疗3)、临床缓解及复发时Runx3甲基化状态的变化。非恶性肿瘤患儿骨髓作为对照组。采用甲基化特异性聚合酶链反应法(MS-PCR)检测骨髓细胞中Runx3基因甲基化状态,用逆转录聚合酶链反应法(RT-PCR)检测骨髓细胞中Runx3基因mRNA的表达情况,并用Runx3基因经MS-PCR扩增后的甲基化条带进行凝胶成像系统测定的荧光强度积分(IOD)值与外周血白细胞计数(WBC)、骨髓淋巴瘤细胞计数(BLC)进行相关性研究。采用SPSS13.0统计软件进行统计学分析。所有计量数据用均数±标准差((?)±S)表示并进行t检验,计数数据采用x2检验(四格表采用Fisher检验),相关性分析采用直线相关分析,动态观察数据采用重复测量方差分析。p<0.05有统计学意义。
结果:
1.实验组治疗前与对照组可比性比较:两组间年龄、性别比较无显著性差异(p>0.05),具有可比性。
2.MS-PCR法检测结果显示:实验组治疗前27例,24例出现Runx3基因甲基化条带,阳性率为88.9%(24/27例),对照组20例均未检测出,两组比较差异具有显著性(p<0.05)。实验组动态观察21例(原27例中4例放弃治疗,2例死亡),治疗前Runx3基因甲基化阳性率为85.7%(18/21例),化疗1为71.4%(15/21例),化疗2为61.9%(13/21例),化疗3为28.6%(6/21例,阳性率呈递减趋势。治疗前与化疗3比较差异具有显著性(p<0.05),而与化疗1、化疗2比较无显著性差异(p>0.05)。
3.RT-PCR法检测结果显示:实验组治疗前27例中有3例表达,阳性表达率为11.1%(3/27例),对照组20例均表达,两组比较差异具有显著性(p<0.05)。实验组动态观察21例,治疗前、化疗1、化疗2、化疗3时Runx3基因mRNA表达阳性率分别为14.3%(3/21例)、23.8%(5/21例)、38.1%(8/21例)、71.4%(15/21例),呈递增趋势。治疗前与化疗3相比有显著差异(p<0.05),与化疗1、化疗2相比无显著差异(p>0.05)。临床缓解9例中均表达mRNA,复发1例与治疗前一样不表达。实验组动态观察中NHL-T治疗前Runx3基因mRNA表达阳性率为14.3%(1/7例),化疗1、化疗2时均不表达,化疗3时阳性率均为28.6%(2/7例)。治疗前与化疗1、化疗2、化疗3相比无显著差异(p>0.05),复发1例,由表达mRNA转为不表达;NHL-B各期mRNA表达阳性率分别为22.2%(2/9例)、33.3%(3/9例)、55.6%(5/9例)、88.9%(8/9例),mRNA表达成增加趋势,治疗前与化疗3相比有显著差异(p<0.05),与化疗2、化疗3相比无显著差异(p>0.05),临床缓解5例均表达mRNA;HD各期阳性率分别为0、40%(2/5例)、60%(3/5例)、100%(5/5例),mRNA表达呈递增趋势,治疗前与化疗3相比差异具有显著性(p<0.05),与化疗1、化疗2相比无显著性差异(p>0.05),临床缓解4例均表达mRNA。NHL-T、NHL-B、HD三类疾病间比较:治疗前时Runx3基因mRNA相互间比较无显著差异(p>0.05);化疗1时相互间比较无显著差异(p>0.05);化疗2时NHL-T与NHL-B、HD比较差异具有显著性(p<0.05),NHL-B与HD相互间比较无显著差异(p>0.05);化疗3时NHL-T与NHL-B、HD比较差异具有显著性(p<0.05),NHL-B与HD相互间比较无显著差异(p>0.05)。
4.IOD值结果显示:实验组动态观察21例,治疗前IOD值(22107.52±12464.46)、化疗1(14797.95±10570.43)、化疗2(13023±10748.59)、化疗3(6104.91±11823.62),复发1例为(42515),临床缓解患儿无甲基化条带,故无相应IOD值。IOD值随着化疗进行逐渐减低,治疗前与化疗1、化疗2、化疗3相比差异均存在显著性(p<0.05)。实验组动态观察中NHL-T治疗前、化疗1、化疗2、化疗3各期IOD值分别为(22002.00±13714.46)、(18835.86±11029.60)、(20731.43±6190.97)、(16911.43±15706.47),治疗前与化疗1、化疗2、化疗3相比均不存在显著性差异(p>0.05)。
5.实验组IOD值相关性分析:实验组治疗前27例IOD值与年龄、性别、外周血白细胞计数均无相关性(p>0.05),而与骨髓淋巴瘤细胞数呈正相关(p<0.05)。
6.实验组动态观察NHL-T、NHL-B、HD三类疾病的转归:NHL-T无缓解病例,曾短暂缓解后复发1例;NHL-B缓解5例,缓解率为55.6%(5/9例),无复发病例;HD缓解4例,缓解率为80%(4/5例),无复发病例。NHL-T与NHL-B、HD相比差异具有显著性(p<0.05),NHL-B与HD相比不存在显著性差异(p>0.05)。
结论:
1.恶性淋巴瘤患儿骨髓细胞中Runx3基因呈高甲基化状态,使该基因表达受阻,这与小儿恶性淋巴瘤的发生、发展密切相关。
2.Runx3基因甲基化状态与年龄、性别、外周血白细胞计数无相关性,与骨髓淋巴瘤细胞数密切相关。
3.小儿恶性淋巴瘤,治疗前Runx3基因呈高甲基化状态,临床缓解病例Runx3基因甲基化状态消失,HD临床缓解例数较多,NHL-B次之,NHL-T较少且有复发病例,HD和NHL-B对化疗反应敏感,而NHL-T疗效不理想,针对性的靶向去甲基化治疗将有可能提高疗效。
4.Runx3基因高甲基化状态随着化疗的进行逐渐减少,基因表达逐渐增多,在临床缓解时消失,基因重新表达,而复发病例又重新出现甲基化且表达消失,Runx3基因甲基化状态有可能作为恶性淋巴瘤患儿早期发现、疗效判断和微小残留检测的指标。