计算机辅助光学图像密度测定显示髓系白血病的特征是根据异染色质凝聚状态(HChCS)分为两个祖细胞亚群。这些细胞的第一个亚群的特征是在核中心区域比核外围区域更大的HChCS。这种祖细胞似乎具有进一步分化的潜力,主要存在于慢性髓细胞白血病和急性单核细胞白血病的慢性期患者中。第二祖细胞亚群的特征是中央和外周核区域的HChCS具有显著的相似性。这种相似性也见于终末分化的粒细胞和单核细胞。因此,这些祖细胞处于早分化末分化状态,反映了分化过程的改变。在急性髓母细胞性白血病、急性早幼粒细胞性白血病和急性髓单核细胞性白血病中,这种祖细胞的发病率很高,并有进一步分化过程的已知改变。
异染色质,粒祖细胞,人髓细胞性白血病
人们普遍接受的是,异土代表睡眠基因的位点,参与细胞基因组稳定性[1-6]。所述异结露状态(HChCS)似乎取决于各种核区域和细胞分化状态[7]的位置是不同的。这样的差异可以通过在单细胞水平计算机辅助光学图像密度的测量和图像处理,如计算机图像漂白[7]可以容易地可视化。基于这些测量,并基于光学图像密度测量计算的量化数据在表1中。
表1:Ctr/Prph HChCS R以及在选定的髓系白血病中Ctr/Prph HChCS R小于1.1的前体细胞(成髓细胞、单核细胞)或前体细胞(早幼粒细胞)和终末分化细胞(核分裂的中性粒细胞、单核细胞)的百分比*
白血病的类型 |
CML |
M2AML |
M3PML |
M4AML |
M5AML |
细胞 |
原始粒细胞º |
Promyelocytesº● |
成单核细胞 |
CTR / Prph HChCSř |
1.2±0.1 |
1.0±0.1 |
1.0±0.1 |
1.0±0.1 |
1.1±0.1 |
%单元格< 1.1 |
29.8±17.3 |
76.4±0.4 |
70.4±12.4 |
66.2±10.7 |
25.0±0.4 |
细胞 |
具有分段nucleusº●中性粒细胞 |
单核细胞 |
CTR / Prph HChCSř |
〜1.0 |
〜1.0 |
〜1.0 |
〜1.0 |
〜1.0 |
%单元格< 1.1 |
~ 99.0 |
~ 99.0 |
~ 99.0 |
~ 99.0 |
~ 99.0 |
*-的意思是每组3 ~ 4例患者单细胞HChCS测量值的标准差。在至少100个细胞中测量并计算每个分化阶段的HChCS。•-初步结果,º-部分发表的数据[7,10],Ctr/Prph -中心到外周核区域,R -比率,%细胞<1.1 -任意单位Ctr/Prph HChCS R小于1.1的细胞百分比。这个百分率明显反映了细胞处于最终分化状态的发生率。
粒细胞祖细胞的主要特征是中央核区域的HChCS大于核外围[7]。值得一提的是,在进一步分化过程中,细胞核周围的HChCS增多。在以核分节的中性粒细胞为代表的末分化阶段,HChCS的核区和外周核区[7]具有显著的相似性。与终末分化细胞相比,祖细胞在中央核和周围核区域的HChCS比例更大。另一方面,一些粒细胞祖细胞在中央和外周核区也表现出类似的HChCS。这种祖细胞反映了早分化末期的迹象。根据“经典血液学细胞学”,白血病细胞的过早分化是这些细胞[8]的常见异常之一。
HChCS在粒细胞祖细胞的中央和外周核区域表现出显著的相似性,这是已知的分化改变[9,10]。如上所述,这种相似性是终末分化粒细胞的特征。因此,这些祖细胞处于过早的最终分化状态。计算前体细胞和终末分化细胞的中央核区和外周核区HChCS的比例相似。一方面,在CML患者中,一小亚群的祖细胞在中央核区域具有更大的HChCS,类似于具有分化潜能的祖细胞。这种祖细胞可能是M2AML患者粒细胞进一步分化步骤的来源[9,10]。
根据初步结果,大部分早幼粒细胞的HChCS在中央和外周核区相似。因此,这些早期分化的粒细胞前体处于过早的晚期分化状态。需要指出的是,M3PML中的早幼粒细胞通常被认为失去了分化潜能[11,12]。前体和终末分化细胞在中央核和外周核区域的HChCS比例相似。然而,与CML中的成髓细胞和早幼粒细胞相似,部分早幼粒细胞在中央核区HChCS较高,外周核区HChCS较小,具有分化潜能。因此,这些早幼粒细胞可能参与了M3PML患者粒细胞系分化细胞的发生率,而不使用已知的分化诱导剂如类维生素a。
单核细胞祖细胞-单核细胞在中央和外周核区域表现出明显的HChCS相似性。因此,这些单核细胞祖细胞处于早分化末期。几乎所有终末分化的单核细胞在中央核区和核周围也表现出与终末分化的粒细胞相似的HChCS。由于在M4AML中单核细胞祖细胞数量稍少,在中央核区域有较大的HChCS,难怪这些细胞在使用分化诱导剂[13]处理后可能进一步分化。单核祖细胞和分化单核细胞中中央核与外周核区域HChCS比例无明显差异。
在对比M4AML,在单核细胞祖细胞中枢和外周区域的核的HChCS的相似度是较不频繁。因此,在M5AML过早终端分化状态单核细胞祖细胞的发生率低于在M4AML小。在另一方面,在中央和外周区域的核的HChCS的相似度在所有终末分化的单核细胞注意到类似于在终末分化的粒细胞。在单核细胞M5AML祖细胞的主要数大多特征在于较大的HChCS同样如结合在CML分化潜能粒祖细胞。这样的观察强烈通过在细胞培养M5AML单核细胞祖细胞的实验诱导分化[13]的支持。另外,在中央对在这些细胞中核外围区域HChCS的比例由于与分化潜能祖细胞的单核细胞更频繁的发生率低于在M4 AML大。
上述观察结果表明,所有研究的髓系白血病均具有按HChCS分类的两个祖细胞亚群的特征。第一个祖细胞亚群的特征是核中心区域比核外围区域更大的HChCS。这种祖细胞似乎具有进一步分化的潜力,主要存在于CML和M5AML患者中。CML中粒细胞性祖细胞的分化潜能是已知的,而M5AML中具有分化潜能的单核细胞性祖细胞的发生率也可能是已知的[7,13]。在这种情况下,值得注意的是,培养的具有分化潜能的白血病细胞系的粒细胞祖细胞在中央核区域[9]也具有更大的HChCS。
第二祖细胞亚群的特征是中央和外周核区域的HChCS具有显著的相似性。这种相似性也见于终末分化的粒细胞和单核细胞。由此可见,在核中央和外周区域具有相似HChCS的祖细胞处于早分化末期状态,反映了分化过程的改变。这种祖细胞在M2AML、M3PML和M4AML中占很大比例,即在进一步分化过程发生明显改变的急性白血病中[10-14]。另一方面,值得注意的是,在这些白血病中,核中心区有少量HChCS较大的祖细胞也存在。这种具有分化潜能的祖细胞可能是这些患者中粒细胞和单核细胞谱系进一步分化步骤的来源。
从视点有条不紊应当提及的是,图像的光密度测量容易便利,以估计在HChCS中枢和外周核区域。然而,这种系统的方法并不利于准确区分构成和兼heterchromatin的位置。然而,有一个possibiliy与所述HChCS中央核区域可能对应于所述结构异[6]。事实上,一些研究表明,这些区域可能含有基因rsponsible的细胞特异性[1,15,16]的发展。由于兼性异保留potemtial转换到常染色质[17],有一种可能性,即在所研究白血病细胞的核周围的HChCS可能对应于兼性异..这种猜测是通过在核周增加HChCS支持分化并在去分化过程[7,18]递减HChCS。
在讨论结束时必须注意到,根据HChCS分类的白血病祖细胞的发病率与疾病的临床状态之间的关系没有被讨论,因为研究的患者数量有限。然而,目前的研究可能提供一个互补的形态学信息白血病细胞的基础上异染色质密度测量在单个细胞水平。
本报告部分由血液学和输血研究所的研究项目支持。作者谨对研究所的医生和技术人员的持续支持表示感谢。
作者声明无利益冲突存在。
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