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背景与目的同源盒基因(homeobox genes,Hox genes)是控制生物发育和细胞分化的重要物质,广泛存在于生物体内,其中尾型同源盒基因CDX2(caudal type homeboxtranscription factor 2,CDX2)是其重要的一员,主要控制生物体从口腔到肛门身体纵轴生长和分化的重要基因,最早由Mlodzik于果蝇中分离成功,该基因全长22～23kb,位于13号染色体q12-q13区,由3个外显子和2个内含子构成,其编码的蛋白质含311个氨基酸,通过螺旋-环-螺旋的方式结合于DNA的相应区域,以转录因子的方式调节DNA的表达。CDX2在正常肠道上皮、胰腺有表达,在乳腺、前列腺、肾、肝等正常组织无表达,在正常骨髓和外周血无表达。CDX2表达异常可导致肿瘤的发生,与其它基因共同参与了肿瘤的发生发展。研究显示,CDX2表达异常可预测肿瘤的恶性程度,与浸润、转移、预后有关。通过应用基因阵列技术、免疫组化、RQ-PCR技术,可以检测到CDX2在多数肿瘤中呈现高表达,如胃癌、食管癌、胆囊癌等,部分肿瘤中呈低表达,如大肠癌、结肠癌、直肠癌等。CDX2正常表达在胚胎的较早期造血祖细胞中,与造血祖细胞的分化、增殖关系密切,若其表达异常,则会导致白血病的发生。研究结果表明,若小鼠造血祖细胞CDX2的异常表达,则诱导了HOX家族基因的表达出现了异常,而HOX表达的异常会导致多种肿瘤和白血病的发生。HOX基因异常表达可在乳腺癌、结肠癌、肾癌、胶质细胞瘤、白血病和骨肉瘤等肿瘤中可检测到。国外有研究结果显示CDX2在急性髓系白血病(AML)患者中的表达占90%,在骨髓增生异常综合症(MDS)占40%,在慢性粒细胞白血病(CML)占20%,用RNA干扰技术敲除急性随系白血病中白血病细胞中的CDX2,其白血病细胞生长受抑制、并且克隆性生长能力下降。最近国外有报道,CDX2在急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)中也是高表达的,并与不良预后有关,而国内均无相关报道。为探讨CDX2在白血病中的表达情况,本实验应用RT-PCR方法检测急性白血病患者和慢性粒细胞白血病患者骨髓以及慢性粒细胞白血病急变期细胞株K562细胞单个核细胞中CDX2 mRNA的表达水平,并分析CDX2的表达量与患者骨髓中白血病细胞数比例之间的关系,初步探讨CDX2在白血病发生、发展中的作用。材料与方法1.研究对象1.1急性白血病患者:郑州大学第一附属医院血液科2008年6月—2008年12月收治的急性白血病患者68例,男36例,女32例,中位年龄37岁(14-78)。分为三组:①初治组44例:AML 32例,ALL 12例;②复发组10例:AML 5例,ALL 5例;③完全缓解组(CR)14例:AML 9例,ALL 5例。所有患者的诊断及复发、完全缓解的判断标准均参照张之南主编的《血液病诊断及疗效标准(第三版)》。1.2慢性粒细胞白血病患者:郑州大学第一附属医院2008年6月—2008年12月收治的慢性粒细胞白血病患者21例,慢性期13例,加速期4例,急变期4例。男12例,女9例,中位年龄47岁(24-74)。所有患者的诊断的判断标准均参照世界卫生组织(WHO)诊断标准。1.3细胞株:慢性粒细胞白血病急变期细胞株K562细胞,由郑州大学基础医学院干细胞中心惠赠。1.4对照组:骨髓正常的非恶性血液病患者10例。2.RT-PCR:总RNA用RNAiso试剂从骨髓单个核细胞中提取,CDX2 mRNA通过半定量PCR检测,取5μl PCR扩增产物,在包含0.5mg/L的溴化乙锭,2.0%的琼脂糖凝胶中跑电泳,80V,35分钟,对电泳条带进行紫外灯下照相,所有阳性结果进行灰度分析并计算CDX2/β-actin的比值。3.统计分析:应用SPSS13.0统计软件进行统计学处理。计量资料用平均值±标准差((?)±SD)表示,采用独立样本t检验分析在不同组中CDX2 mRNA的表达有无差异;采用单因素方差分析不同白血病中CDX2 mRNA的表达有无差异;采用独立样本t检验分析在慢性粒细胞白血病及其各分期、K562细胞、对照组中CDX2 mRNA的表达有无差异;以上所有检验均以α=0.05为显著性检验水平。同时采用直线相关Pearson相关性检验分析骨髓中白血病细胞数与CDX2的表达量之间的关系。结果1 CDX2 mRNA在急性白血病中的表达44例初治急性白血病患者CDX2 mRNA的阳性表达率为90.9%,阳性者平均表达水平为0.75±0.16;10例对照者中均无表达,表达水平为0。两组CDX2 mRNA的表达差异有显著统计学意义(P＜0.05)。CDX2 mRNA在急性髓系白血病(AML)和急性淋巴细胞白血病(ALL)的阳性表达率分别为90.6%和91.7%,平均表达水平分别为0.73±0.17和0.84±0.16,两组之间CDX2 mRNA的表达差异无显著统计学意义(P＞0.05)。初治组、复发组和完全缓解组CDX2 mRNA的平均表达水平(表达阳性者)分别为0.75±0.16、0.71±0.14、0.00±0.00。复发组与初治组相比,差异无显著统计学意义(P＞0.05);初治组、复发组分别与完全缓解组相比,其差异均有显著统计学意义(P＜0.05)。2 CDX2 mRNA在慢性粒细胞白血病中的表达21例慢性粒细胞白血病患者CDX2 mRNA的阳性表达率分别为66.7%,平均表达水平分别为0.75±0.15,与对照组相比,差异有显著统计学意义(P＜0.05)。慢性期、急变期、加速期平均表达水平(表达阳性者)分别为0.58±0.32、0.71±0.20、0.78±0.45,慢性期分别与加速期、急变期相比,其表达差异均有显著统计学意义(P＜0.05)。其中4例加速期患者中1例和13例慢性期患者中6例无CDX2 mRNA的表达。3 CDX2 mRNA在慢性粒细胞白血病细胞株K562细胞中的表达15次慢性粒细胞白血病细胞株K562细胞CDX2 mRNA平均表达水平为0.77±0.37,其分别与慢性粒细胞白血病急变期和加速期相比较,CDX2 mRNA的表达差异均无显著统计学意义(P＞0.05)。4 CDX2 mRNA表达水平与骨髓白血病细胞比例的关系CDX2 mRNA表达水平与急性白血病和慢性粒细胞白血病患者骨髓中白血病细胞比例呈正相关关系(r=0.781,r=0.357,P＜0.01)。5 CDX2 mRNA的表达与白血病患者临床特征的关系CDX2 mRNA的表达水平与白血病患者的性别、年龄、外周血白细胞计数比例及髓外浸润(患者有肝脾大、淋巴结肿大、牙龈肿胀、中枢神经系统白血病、卵巢浸润、睾丸浸润等)无明显相关性(P＞0.05)。结论1.CDX2 mRNA表达水平的在初治组急性白血病患者中明显增高,完全缓解期明显下降,复发组中也显著增高,提示CDX2与急性白血病的发生发展可能有关。2.CDX2 mRNA在不同类型急性白血病中表达水平无明显差异。3.CDX2 mRNA表达水平的在部分慢性粒细胞白血病患者中有所增高,在加速期和急变期明显增高;在慢性粒细胞白血病急变期细胞株K562细胞中也是高表达的,提示CDX2参与了慢性粒细胞白血病的发生发展。4.CDX2 mRNA的表达水平与白血病患者骨髓中的白血病细胞比例有正相关关系,提示CDX2 mRNA表达于白血病细胞。