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研究背景白血病(leukemia)是造血干/祖细胞因发生分化阻滞、凋亡障碍和恶性增殖而引起的一组异质性的造血系统恶性肿瘤。我国白血病的发病率为3-4/10万,在各种恶性肿瘤死亡率中,白血病在男性和女性分别居第六位和第八位,在儿童及35岁以下成人中则居首位。新生血管生成是指在已有的血管床的基础上长出新毛细血管,血管内皮细胞生长因子(VEGF)及其受体是促进肿瘤血管生成的重要因素,对白血病的进展及不良预后有重要影响。近年来研究发现Notch信号通路不仅对维持机体正常的造血功能起重要作用,而且和一些白血病的发生密切相关。Notch信号通路与恶性肿瘤的关系最先在伴有t(7;9)人类急性T淋巴细胞白血病(T-cell acute lymphocytic leukemia,T-ALL)中被发现,最新研究显示急性B淋巴细胞白血病(B-cell acute lymphocytic leukemia,B-ALL)、急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)、多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)也存在notch受体的异常表达,但Notch信号通路在急性白血病中的具体发病机制有待进一步阐明。诸多研究显示急性白血病患者骨髓微环境中存在VEGF与Dll4/Notch信号通路异常激活,VEGF与Dll4/Notch信号通路之间存在一定的联系,但具体作用机制及相互作用尚待进一步研究。研究目的通过检测急性白血病患者外周血单个核细胞中Notch1、Notch1-IC、Dll4和Hes1基因mRNA水平、蛋白水平的表达情况,探讨Notch信号通路相关基因在急性白血病发病过程中的作用;检测急性白血病患者外周血单个核细胞中VEGF、VEGFR1、VEGFR2、Notch1和Dll4基因的表达,探讨VEGF与Dll4/Notch信号通路相关基因在调节急性白血病骨髓微环境新生血管生成中的作用和相互关联;从而进一步揭示急性白血病的具体发病机制及其与新生血管生成的相互关系,为该病的分子靶向治疗提供实验室基础。研究方法:1.研究对象:以70例急性白血病患者为主要研究对象,分为初诊组和完全缓解组(CR),并以24例健康志愿者作为对照。2.收集研究对象及对照组外周血单个核细胞(PBMNC),应用免疫细胞化学、Western Blot对急性白血病患者及对照组外周血单个核细胞进行Notch1-IC、Dll4和Hes1基因蛋白水平的检测,同时以β-actin为内参照。应用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(Q-RT-PCR)对外周血单个核细胞进行VEGF、VEGFR1、VEGFR2、Notch1、Dll4和Hes1基因mRNA水平的检测,同时以β-actin为内参照。3.应用SPSS13.0统计学软件处理数据,计数资料用mean±SD表示,中位数M反应集中趋势,Wilcoxon秩和检验及Spearman秩相关分析对数据分别进行组间比较、差异性及相关性分析,P＜0.05为差异有统计学意义。实验结果1.初诊AL患者外周血单个核细胞Notch1-IC、Dll4、Hes1蛋白水平显著高于对照组(P＜0.05)。2.CR组Notch1-IC、Dll4、Hes1蛋白表达降低,仍高于对照组,但差异无统计学意义。3.初诊AL患者外周血单个核细胞VEGFR2、Notch1、Dll4 mRNA表达显著高于对照组,VEGF高于对照组,但差异无统计学意义4.CR组VEGFR2、Notch1、Dll4 mRNA表达降低,仍高于对照组,但差异无统计学意义。5.对照组Notch1与VEGF呈显著正相关,Notch1与VEGFR2呈负相关;初诊组Notch1与VEGFR2呈正相关,Dll4与VEGFR2呈正相关;CR组Notch1、Dll4与VEGFR2无明显相关性。6.不论在对照组、初诊组还是CR组,Notch1、Dll4与VEGFR1均呈显著正相关:对照组Notch1与VEGFR1正相关,初诊组Dll4与VEGFR1正相关,CR组Notch1、Dll4与VEGFR1均正相关。结论1.急性白血病患者中存在Notch信号通路的异常激活,表现为Notch1、Notch1-IC、Dll4和Hes1的上调,且其表达水平与疾病状态有关,提示Notch信号通路在急性白血病发生发展中可能起一定的作用。相对于正常人,完全缓解AL患者中仍然存在Notch信号通路的异常活化。2.VEGF和Dll4/Notch信号通路是新生血管生成的正、负调节信号。急性白血病患者中存在VEGF和Dll4/Notch信号通路的异常激活,表现为VEGF、VEGFR2和Notch1与Dll4的上调,以VEGFR2的上调为主。3.正常生理状态下,VEGF上调Notch1的表达,Notch1抑制VEGFR2的表达,二者相互关联并共同调节新生血管生成。异常病理状态下,初诊AL患者VEGFR2/VEGF与Dll4/Notch通路协同表达增强,二者相互关联并共同参与调节急性白血病骨髓微环境新生血管生成。完全缓解AL患者仍然存在VEGF与Dll4/Notch信号的异常活化。4.Dll4/Notch对VEGF信号通路的反馈作用可能不仅限于对VEGFR2表达的调控,还涉及对VEGFR1的正调节作用。