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T淋巴细胞亚群与急性髓系白血病病理特征的关系及预测化疗预后的价值分析

刘春艳 常炳庆 李超 任欣 刘小琴

刘春艳, 常炳庆, 李超, 任欣, 刘小琴. T淋巴细胞亚群与急性髓系白血病病理特征的关系及预测化疗预后的价值分析[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(5): 116-122. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240518
引用本文: 刘春艳, 常炳庆, 李超, 任欣, 刘小琴. T淋巴细胞亚群与急性髓系白血病病理特征的关系及预测化疗预后的价值分析[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(5): 116-122. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240518
Chunyan LIU, Bingqing CHANG, Chao LI, Xin REN, Xiaoqin LIU. The Relationship between T Lymphocyte Subsets and Pathological Characteristics of Acute Myeloid Leukemia and the Value of Predicting Chemotherapy Prognosis[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(5): 116-122. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240518
Citation: Chunyan LIU, Bingqing CHANG, Chao LI, Xin REN, Xiaoqin LIU. The Relationship between T Lymphocyte Subsets and Pathological Characteristics of Acute Myeloid Leukemia and the Value of Predicting Chemotherapy Prognosis[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(5): 116-122. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240518

T淋巴细胞亚群与急性髓系白血病病理特征的关系及预测化疗预后的价值分析

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240518
基金项目: 北京航天总医院创新基金资助项目(2020-605)
详细信息
    作者简介:

    刘春艳(1986~),女,贵州遵义人,医学硕士,主治医师,主要从事白血病淋巴瘤科研及临床工作

    通讯作者:

    刘小琴,E-mail:youzi520521@163.com

  • 中图分类号: R733.71

The Relationship between T Lymphocyte Subsets and Pathological Characteristics of Acute Myeloid Leukemia and the Value of Predicting Chemotherapy Prognosis

  • 摘要:   目的  分析外周血T淋巴细胞亚群水平与急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者病理特征的关系及对化疗预后的预测价值。  方法  选取2017年4月至2022年4月北京航天总医院80例AML患者作为研究组,另选同期性别、年龄匹配的80例健康志愿者作为对照组。比较2组一般资料、外周血T淋巴细胞亚群(CD4+/CD8+、CD3+、CD4+)水平,比较研究组不同病理特征患者化疗前外周血T淋巴细胞亚群水平。并比较研究组不同预后患者临床资料、外周血T淋巴细胞亚群水平,分析AML预后不良的影响因素,分析外周血T淋巴细胞亚群预测AML预后不良的价值。  结果  与对照组比较,研究组化疗前外周血CD4+/CD8+、CD3+、CD4+水平明显降低(P < 0.05);研究组NPM1突变阳性、FMS样酪氨酸激酶受体3-内部串联重复(FLT3-ITD)突变阳性、危险分层为低中风险患者外周血CD4+/CD8+、CD3+、CD4+水平分别高于NPM1突变阴性、FLT3-ITD阴性、危险分层为高风险患者(P < 0.05);研究组预后不良患者年龄、危险分层高风险占比高于预后良好患者,化疗前外周血CD4+/CD8+、CD4+、CD3+水平低于预后良好患者(P < 0.05);年龄、危险分层、化疗前外周血CD4+/CD8+、CD3+、CD4+水平均为AML患者预后不良的影响因素(P < 0.05);化疗前外周血CD4+/CD8+、CD3+、CD4+预测AML预后不良的曲线下面积(area under curve,AUC)分别0.702、0.738、0.759。  结论  AML患者外周血CD4+/CD8+、CD3+、CD4+水平降低,与NPM1突变、FLT3-ITD突变、危险分层有关,且在预测AML预后不良方面具有一定预测价值。
  • 高尿酸血症是危害人类健康的“第四高”,与痛风、高血压、糖尿病等常见病关系密切[1]。高尿酸血症的有效防治已经成为临床和实验研究的热点。虽然基于正常实验动物大小鼠,采用药物或食物建立高尿酸血症的模型层出不穷[2],但这些动物表达的尿酸酶则是贴近临床研究的障碍。近年来,尿酸酶缺失的大小鼠实验动物已经成功研制[3-4],但尿酸酶缺失后肠道菌群会发生什么改变一直未见系统报道。考虑到肠道也是尿酸排泄的重要途径,肠道菌群可能也具有一定的贡献[5-6]。本研究以同龄野生型大鼠为对照,系统观察尿酸酶缺失大鼠(Kunming-DY,KDY大鼠)肠道和粪便菌群变化,为进一步研究KDY大鼠血尿酸变化与肠道菌群的关系提供实验依据。

    雄性尿酸酶缺失大鼠,即KDY大鼠由课题组前期采用CRISPR/Cas9技术研制[4],45 d日龄,按照SPF标准饲养,自由进食饮水,环境温度(22±2)℃,模拟自然光照。对照鼠为雄性SPF级SD大鼠,45 d日龄,由简阳达硕动物科技有限公司提供。

    尿酸检测试剂盒(磷钨酸法)购自南京建成生物工程研究所,全波长酶标仪(K6600A型)由北京凯奥科技发展有限公司生成。其他试剂或仪器也均为国产。

    随机取6只45 d日龄雄性KDY大鼠为尿酸酶缺失组(Uox-/-),随机取6只45 d日龄SD大鼠为对照组(WT)。日龄45 d时,称重,收集每只大鼠的新鲜粪便。随后乌拉坦(1 g/kg)麻醉大鼠,剪开腹腔,从腹主动脉取血制备血清。其中各组取3只大鼠肠道(十二指肠到结肠末端),摊成110 cm(其中小肠90 cm,盲肠10 cm,结肠10 cm),每5 cm取样于试管中。用干冰保存送样到上海生工生物工程(上海)有限公司提取DNA进行16SrDNA测序。

    血尿酸按照试剂盒说明书检测。

    样品中的DNA采用E.Z.N.A™ Mag-Bind Soil DNA Kit(OMEGA)试剂盒进行提取,采用Qubit3.0 DNA检测试剂盒(Life)对提取的样品进行精确扩增,扩增引物选择原核生物V3~V4引物(341F:CCTACGGGNGGCWGCAG和805R:GACTACHVGGGTATCTAATCC进行第1轮扩增。随后加入Illumina桥式PCR兼容引物进行第2轮扩增建立DNA文库进行高通量测序[7]。测序在数据分析上:采用QIIME进行质控过滤掉不符合要求的DNA序列,应用UPARSE算法一致性水平达到97%以上的序列进行OTU聚类,用UCLUST分类法联网与SILVA数据库注释分析,采用R语言分析群落组成分。在原核微生物类别上根据算法依次在门、纲、目、科和属水平进行归类并进行相对丰度(%)计算。

    数据用均数±标准差 $\bar x \pm s $表示,对于符合正态分布的数据进行t检验(方差齐)或校正t检验(方差不齐),以P < 0.05表示有统计学意义。

    自由饮食状态下,正常野生型SD大鼠的血尿酸约为11.77~14.69 μg/mL。尿酸酶缺失的KDY大鼠血尿酸水平显著升高到64.71~78.51 μg/mL之间,部分动物已经达到高尿酸血症的诊断标准(图1A)。尿酸酶缺失的KDY大,鼠血尿酸水平显著升高,差异有统计学意义(P < 0.05)。尿酸酶缺失后,比同龄雄性野生型SD大鼠的体重明显减轻,即从250 g减轻到170 g左右,差异有统计学意义( P < 0.05),见 图1B

    图  1  KDY大鼠的血尿酸水平和体重变化[( $\bar x \pm s $),n = 6]
    A:45 d龄大鼠血清尿酸水平;B:45 d龄大鼠体重($\bar x \pm s $,n = 6)。WT:野生型SD大鼠;Uox-/-:KDY大鼠。*P < 0.05 (双尾)。
    Figure  1.  Changes of blood uric acid level and body weight in KDY rats[( $\bar x \pm s $),n = 6]

    从十二指肠开始,同龄KDY大鼠各节段肠道的微生物分布在门(图2A)、纲(图2B)、目(图2C)、科(图2D)和属(图2E)水平与SD大鼠均有明显不同。总体上看,KDY大鼠各肠段的微生物多样性在门、纲、目、科以及属水平均呈下降趋势。有意思的是与SD大鼠相比,KDY大鼠各肠段乳酸菌属(Lactobacillus)(图2E)及相应的门(Firmicutes,厚壁菌门,图2A)、纲(Bacilli,芽孢杆菌纲,图2B)、目(Lactobacillales,乳杆菌目,图2C)、科(Lactobacillaceae,乳杆菌科,图2D)的丰度也增高。

    图  2  KDY大鼠各肠段菌群丰度变化[( $ \bar x $),n = 6]
    A:同龄大鼠门水平;B:同龄大鼠纲水平;C:同龄大鼠目水平;D:同龄大鼠科水平;E:同龄大鼠属水平(均数,n = 3)。WT:野生型SD大鼠;Uox-/-:KDY大鼠。其中1~18为小肠,19~20为结肠。
    Figure  2.  Variation of flora abundance in each intestinal segment of KDY rats[( $\bar x $),n = 6]

    在属水平统计细菌种类数,发现野生型SD大鼠的细菌种类数波动较大。与野生型SD大鼠相比,KDY大鼠各肠段菌群多样性总体上具有减少趋势,其中第9肠段的菌群种类明显减少,差异有统计学意义(P < 0.05),见 图3

    图  3  KDY大鼠各节段菌群属水平多样性变化
    与野生型大鼠(WT)相比,KDY大鼠(Uox-/-)各节段菌群属水平多样性变化($\bar x \pm s $,n = 3)。其中1~18为小肠,19~20为结肠。独立分组t检验,*P < 0.05 (双尾)。
    Figure  3.  Variation of microflora at genus level in each segment of KDY rats

    同龄KDY大鼠新鲜粪便微生物分布在门(图4A)、纲(图4B)、目(图4C)、科(图4D)和属(图4E)水平均有明显不同。与肠道菌群变化不同的是,KDY大鼠粪便中的微生物多样性呈现增加趋势。从属水平(图4E)看,与SD大鼠相比,KDY大鼠新鲜粪便克罗诺菌属(Cronobacter)丰度明显减少,差异有统计学意义(P < 0.05)。乳杆菌属(Lactobacillus)丰度明显增加,这一点与各肠段的数据一致。

    图  4  KDY大鼠新鲜粪便菌群丰度变化
    与野生型(WT)大鼠相比,KDY(Uox-/-)大鼠新鲜粪便菌群丰度变化(均数,n = 6)。A:大鼠新鲜粪便菌群丰度在门水平变化;B:大鼠新鲜粪便菌群丰度在纲水平变化;C:大鼠新鲜粪便菌群丰度在目水平变化;D:大鼠新鲜粪便菌群丰度在科水平变化;E:大鼠新鲜粪便菌群丰度在属水平变化。*P < 0.05 (双尾)。
    Figure  4.  Abundance changes of fresh fecal flora in KDY rats

    与肠道内菌群不同的是,野生型SD大鼠和KDY大鼠粪便中的克罗诺杆菌属(Cronobacter,图4E)丰度均较乳酸杆菌增加,差异有统计学意义(P < 0.05)。其所在的门(Proteobacteria,变形菌门, 图4A)纲(Gammaproteobacteria,γ-变形菌纲,图4B)目(Enterobacteriales,肠杆菌目,图4C)科(Enterobacteriaceae,肠杆菌科,图4D)的丰度也增高,差异有统计学意义(P < 0.05)。

    从物种多样性看,野生型SD大鼠与KDY大鼠新鲜粪便在门、纲、目、科和属水平上相比均无明显差异(P > 0.05),见 图5

    图  5  KDY大鼠新鲜粪便不同水平的种类差异
    与野生型大鼠(WT)相比,KDY大鼠(Uox-/-)新鲜粪便不同水平的种类差异($\bar x \pm s $,n = 6)。           
    Figure  5.  Species differences of fresh feces in KDY rats at different levels

    在属水平,不管是在野生型SD大鼠还是KDY大鼠,乳酸杆菌属(Lactobacillus)是各段肠中丰度最高的菌属。特别地,KDY大鼠各肠段乳酸杆菌均处于较高丰度水平,只有在结肠以及粪便中才锐减(可能与乳酸杆菌厌氧有关),但也较野生型SD大鼠高,差异有统计学意义(P < 0.05),见 图6

    图  6  乳酸杆菌属(Lactobacillus)在各段肠及粪便中的变化趋势
    乳酸杆菌属(Lactobacillus)在各段肠及粪便中的变化趋势[($\bar x \pm s $),%,n = 3 (S1-S20)或6(feces)]。独立分组t检验,*P < 0.05 (双尾)。
    Figure  6.  Change trend of lactobacillus in intestinal tract and feces

    尿酸酶缺失KDY大鼠的成功研制为研究高尿酸血症、痛风及相关疾病提供了较理想的模型动物[7-12]。雄性KDY大鼠血尿酸水平远高于野生型SD大鼠,其血尿酸水平在50~80 μg/mL之间,与成年男性的血尿酸水平接近[4, 12],但远低于文献报道的尿酸酶缺失小鼠[3]。该大鼠断奶后的1 a生存率达90%以上[4],因此KDY大鼠可用于高尿酸血症、痛风及相关疾病的长期研究。

    本研究发现尿酸酶缺失后,各肠段的菌群多样性有下降趋势,且小肠中段(第9段,相当于空肠和回肠交界处)菌群多样性下降具有统计学差异。不同的是,KDY大鼠新鲜粪便中的菌群多样性却基本一致,尽管某些菌群的丰度发生了较大改变。

    尿液和粪便是尿酸排泄的两个主要途径,一般认为前者约占2/3,后者约占1/3。笔者用KDY大鼠证实,正常KDY大鼠的尿液尿酸排泄约占90%,粪便尿酸排泄约占10%[12],这说明正常情况下肠道尿酸排泄的地位远低于肾脏。特别地,肠道菌群与血尿酸水平的关系尚不明确。考虑到很多细菌表达尿酸酶,寄生在肠道的细菌可能参与尿酸降解代谢,因此有人认为肠道菌群可能有利于血尿酸降低[5-6]。然而笔者前期用雄性KDY大鼠证明:KDY大鼠的新鲜粪便含有更多的细菌,且用抗菌药物抑制肠道细菌后血尿酸水平也未发生明显变化[13],这似乎说明肠道菌群可能不是影响血尿酸的主要因素(高表达尿酸酶的基因工程菌除外)。

    由于肠道中真菌的丰度极低,本研究只较系统地用16SrDNA测序技术研究了雄性KDY大鼠的各肠段的细菌变化。从整体上看,KDY大鼠各肠段菌属有减少的趋势,但乳酸菌属的丰度却总体上高于野生型SD大鼠。考虑到,大多数乳酸菌属于益生菌,该菌属的增加可能有利于维持KDY大鼠的肠道健康[14],从而降低其他致病菌或条件致病菌如假单胞菌(Pseudomonas)、支原体(Mycoplasma)、棒状杆菌(Corynebacterium)、不动杆菌(Acinetobacter)、链球菌(Streptococcus)、草螺菌(Herbaspirillum)、梭菌(Clostridiales)、罗思氏菌属(Rothia)和螺旋杆菌(Helicobacter)的丰度,继而可能有助于对抗尿酸酶缺失后的肠道损伤[15]。且KDY大鼠肠液的尿酸水平远高于野生型SD大鼠[12, 15],这种现象可能与高尿酸环境有利于乳酸菌属生存有关。

    总之,与野生型SD大鼠相比,KDY大鼠肠道和粪便菌群发生了较大变化,在肠道菌群多样性有所减少的趋势下整体增加了乳酸菌的丰度。

  • 图  1  外周血T淋巴细胞亚群预测AML预后不良的ROC曲线

    Figure  1.  ROC curves of peripheral blood T-lymphocyte subsets predicting poor prognosis in AML

    表  1  2组一般资料、外周血T淋巴细胞亚群水平比较[($\bar x \pm s $)/n(%)]

    Table  1.   Comparison of general information,peripheral blood T-lymphocyte subset levels between the 2 groups [($\bar x \pm s $)/n(%)]

    组别n年龄(岁)体重指数(kg/m2CD3+(%)CD4+(%)CD8+(%)CD4+/CD8+
    研究组8048(60.00)57.63±8.1223.61±1.8551.46±3.8929.64±6.2823.50±3.961.26±0.23
    对照组8042(52.50)55.94±7.8623.35±1.9269.86±3.4149.15±5.7424.48±4.322.01±0.28
    t/χ20.9141.3380.87231.81420.5101.49618.513
    P0.3390.1830.384<0.001*<0.001*0.137<0.001*
      *P < 0.05。
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    表  2  不同病理特征患者外周血T淋巴细胞亚群水平比较($ \bar x \pm s $)

    Table  2.   Comparison of peripheral blood T-lymphocyte subset levels in patients with different pathologic features ($\bar x \pm s $)

    病理特征 组别 n CD3+(%) CD4+(%) CD8+(%) CD4+/CD8+
    C反应蛋白(mg/L) <5.25 36 52.03±3.56 30.18±5.74 22.86±3.51 1.32±0.25
    ≥5.25 44 50.99±3.29 29.20±5.59 24.02±3.74 1.22±0.22
    t 1.356 0.771 1.419 1.902
    P 0.179 0.443 0.160 0.061
    白细胞计数(109个/L) <10 25 52.56±3.28 30.41±5.36 22.96±3.34 1.32±0.24
    ≥10 55 50.96±3.40 29.29±5.72 23.75±3.85 1.23±0.22
    t 1.972 0.827 0.885 1.649
    P 0.052 0.411 0.379 0.103
    红细胞计数(1012个/L) <2 21 52.40±3.15 30.32±5.18 22.91±3.27 1.32±0.25
    ≥2 59 51.13±3.51 29.40±5.57 23.71±3.79 1.23±0.22
    t 1.461 0.662 0.859 1.553
    P 0.148 0.510 0.393 0.215
    血小板计数(109个/L) <100 68 51.73±3.64 29.85±5.62 23.26±3.84 1.28±0.23
    ≥100 12 49.93±3.08 28.45±5.11 24.86±3.19 1.14±0.21
    t 1.612 0.806 1.361 1.967
    P 0.111 0.423 0.178 0.053
    NPM1突变 阳性 14 53.81±3.12 34.17±5.20 23.26±3.21 1.46±0.20
    阴性 66 50.96±3.57 28.68±5.59 23.55±3.76 1.21±0.23
    t 2.768 3.376 0.268 3.772
    P 0.007* 0.001* 0.789 <0.001*
    FLT3-ITD突变 阳性 12 54.13±3.04 34.62±5.06 23.16±3.17 1.49±0.20
    阴性 68 50.99±3.62 28.76±5.68 23.68±3.64 1.21±0.22
    t 2.830 3.344 0.464 4.115
    P 0.006* 0.001* 0.644 <0.001*
    危险分层 低中风险 57 55.34±3.58 32.41±5.77 23.19±3.76 1.40±0.24
    高风险 23 41.84±3.21 22.78±5.18 24.24±2.21 0.94±0.19
    t 15.706 6.949 1.252 8.203
    P <0.001* <0.001* 0.214 <0.001*
      *P < 0.05。
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    表  3  不同预后患者临床资料、外周血T淋巴细胞亚群水平比较[($\bar x \pm s $)/n(%)]

    Table  3.   Comparison of clinical data,peripheral blood T-lymphocyte subset levels in patients with different prognoses [($ \bar x \pm s $)/n(%)]

    项目 预后不良(n=15) 预后良好(n=63) t/χ2 P
    男性 8(53.33) 39(61.90) 0.372 0.542
    年龄(岁) 63.47±7.69 55.92±8.24 3.228 0.002*
    体重指数(kg/m2 23.84±1.75 23.56±1.81 0.542 0.590
    C反应蛋白(mg/L) 1.000 0.317
     <5.25 5(33.33) 30(47.62)
     ≥5.25 10(66.67) 33(52.38)
    白细胞计数(×109个/L) 0.005 0.943
     <10 5(33.33) 19(30.16)
     ≥10 10(66.67) 44(69.84)
    红细胞计数(×1012个/L) 0.089 0.765
     <2 4(26.67) 17(26.98)
     ≥2 11(73.33) 46(73.02)
    血小板计数(×109个/L) 0.101 0.751
     <100 12(80.00) 55(87.30)
     ≥100 3(20.00) 8(12.70)
    NPM1突变 2.694 0.101
     阳性 0(0.00) 14(22.22)
     阴性 15(100.00) 49(77.78)
    FLT3-ITD突变 2.072 0.150
     阳性 0(0.00) 12(19.05)
     阴性 15(100.00) 51(80.95)
    危险分层 10.521 0.001*
     低中风险 6(40.00) 53(84.13)
     高风险 9(60.00) 10(15.87)
    CD3+(%) 46.37±2.94 52.67±3.63 6.242 <0.001*
    CD4+(%) 25.81±4.76 30.55±5.72 2.970 0.004*
    CD8+(%) 24.12±2.19 23.35±3.81 0.751 0.455
    CD4+/CD8+ 1.07±0.20 1.31±0.24 3.583 0.001*
      *P < 0.05。
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    表  4  AML预后不良的影响因素分析

    Table  4.   Analysis of factors influencing poor prognosis in AML

    变量 B Sb Wald P OR 95%CI
    下限 上限
    年龄 0.786 0.318 6.110 0.009* 2.195 1.245 3.869
    危险分层 1.581 0.493 10.289 <0.001* 4.862 2.013 11.742
    CD3+(%) −0.921 0.305 9.109 <0.001* 0.398 0.186 0.853
    CD4+(%) −1.064 0.372 8.180 0.001* 0.345 0.159 0.749
    CD4+/CD8+ −0.846 0.269 9.880 <0.001* 0.429 0.201 0.917
      赋值:预后不良,否=0,是=1;危险分层,低中风险=1,高风险=2;年龄、外周血CD3+、CD4+/CD8+、CD4+水平均连续变量,原值代入;*P < 0.05。
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    表  5  外周血T淋巴细胞亚群预测AML预后不良的价值(%)

    Table  5.   Value of peripheral blood T-lymphocyte subsets in predicting poor prognosis in AML(%)

    指标AUC95%CI截断值敏感度特异度P
    CD3+0.7020.587~0.80048.0166.6771.43<0.001*
    CD4+0.7380.626~0.83126.9246.6792.06<0.001*
    CD4+/CD8+0.7590.649~0.8491.1593.3355.56<0.001*
      *P < 0.05。
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  • 期刊类型引用(1)

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-15
  • 网络出版日期:  2024-04-26
  • 刊出日期:  2024-05-31

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