pobierz

Acta Haematologica Polonica 2007, 38, Nr 2, str. 213–224
PRACA POGLĄDOWA – Review Article
ZOFIA SZEMRAJ, KRZYSZTOF JAMROZIAK, TADEUSZ ROBAK
Antygen CD38 jako czynnik prognostyczny
w B-komórkowej przewlekłej białaczce limfocytowej
Prognostic role of CD38 antigen in B-cell chronic lymphocytic
leukemia
Klinika Hematologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.
Kierownik: Prof. hab. med. Tadeusz Robak
STRESZCZENIE
B-komórkowa przewlekła białaczka limfocytowa (B-PBL) charakteryzuje się skrajnie heterogennym przebiegiem u poszczególnych pacjentów pomimo podobnego obrazu klinicznego i morfologicznego. Z tego powodu trwają poszukiwania biologicznych czynników rokowniczych, które pozwoliłyby na określenie ryzyka postępu w B-PBL we wczesnych stadiach zaawansowania
i ewentualną indywidualizację leczenia tego nowotworu. Jednym z obiecujących nowych czynników prognostycznych jest błonowa ekspresja antygenu CD38 na komórkach nowotworowych
B-PBL. Celem obecnej pracy jest omównienie dostępnych danych na temat wartości prognostycznej ekspresji CD38 oraz potencjalnej roli tego białka w patogenezie B-PBL.
SŁOWA KLUCZOWE: Przewlekła białaczka limfocytowa – Czynniki prognostyczne – CD 38
SUMMARY
Despite similar clinical picture and neoplastic cell morphology, the individual prognosis of patients with B-cell chronic lymphocytic leukemia (B-CLL) varies considerably. Therefore, novel
biologic prognostic factors need to be identified to assess risk of progression in early-stage disease that can be useful for future individualization of B-CLL therapy. One of promising novel
prognostic factors in B-CLL is a membrane expression of CD38 antigen. Here, we review the accessible data on the prognostic value of CD38 in B-CLL as well as its potential role in pathogenesis of this tumor.
KEY WORDS: B-cell chronic lymphocytic leukemia – Prognostic factors – CD38
CZYNNIKI PROGNOSTYCZNE W PRZEWLEKŁEJ BIAŁACZCE
LIMFOCYTOWEJ
B-komórkowa przewlekła białaczka limfocytowa (B-PBL) charakteryzuje się
skrajnie heterogennym przebiegiem u poszczególnych pacjentów pomimo podobnego
obrazu klinicznego i podobnej morfologii komórek białaczkowych. U duŜego odsetka
chorych B-PBL postępuje powoli i nie wymaga leczenia cytotoksycznego, podczas gdy
214 Z. SZEMRAJ
w innych grupach pacjentów przebieg choroby jest agresywny, wiąŜe się z koniecznością wczesnego zastosowania chemioterapii i istotnie ogranicza ich oczekiwany czas
Ŝycia (1, 2). Z tego względu decyzje terapeutyczne w chwili rozpoznania B-PBL,
obejmujące szeroki wachlarz strategii od obserwacji bez leczenia aŜ do allogenicznego
przeszczepu szpiku, muszą być oparte na wiarygodnych parametrach rokowniczych.
Do niedawna podstawowym czynnikiem pozwalającym na przewidywanie przebiegu klinicznego w indywidualnych przypadkach B-PBL i tym samym wyodrębnienie
chorych wymagających agresywniejszego postępowania było stadium zaawansowania
oceniane według kryteriów zaproponowanych przez Rai’a i Bineta (3, 4). Klasyfikacje
te oparte na ocenie rozległości procesu nowotworowego za pomocą badania fizykalnego i morfologii krwi obwodowej, stanowią nadal podstawę decyzji klinicznych
w B-PBL. RównieŜ niektóre inne czynniki rokownicze, takie jak czas podwojenia limfocytozy, osoczowe poziomy β2-mikroglobuliny i dehydrogenazy kwasu mlekowego
(LDH), a takŜe póŜniej wprowadzone osoczowa aktywność kinazy tymidynowej (TK)
i stęŜenie rozpuszczalnego antygenu CD23 są związane bezpośrednio z zaawansowaniem („masą”) nowotworu i jego aktywnością proliferacyjną.
Istotnym ograniczeniem stosowania wyŜej wymienionych czynników prognostycznych staje się zmiana profilu chorych, u których rozpoznaje się obecnie B-PBL, jak
równieŜ zmieniająca się powoli koncepcja strategii leczenia tej choroby. Rosnąca dostępność usług medycznych i przede wszystkim wzrost czestości wykonywania badań
dodatkowych sprawia, Ŝe w chwili obecnej nawet do 80% rozpoznań B-PBL jest stawianych w bardzo wczesnym okresie zaawansowania klinicznego (stadium 0 i 1 wg
Rai’a i stadium A wg Bineta). Ponadto, postęp w leczeniu B-PBL, a szczególnie dane
wskazujące, Ŝe eradykacja choroby resztkowej moŜe poprawić rokowanie, mogą sugerować, Ŝe u chorych, u których spodziewany jest agresywny przebieg kliniczny, leczenie powinno być rozpoczęte niezwłocznie po postawieniu rozpoznania (5).
Z tego względu od wielu lat poszukuje się nowych biologicznych czynników
rokowniczych, które nie byłyby zaleŜne od rozległości procesu nowotworowego,
a więc pozwoliłyby na określenie ryzyka postępu w B-PBL we wczesnym stadium
klinicznym (6). Do takich parametrów zalicza się m.in stan mutacyjny zmiennego regionu genu łańcucha cięŜkiego immunoglobulin (IgVH), błonową ekspresję antygenu
CD38, cytoplazmatyczną ekspresję białka ZAP-70, obecność niektórych aberracji cytogenetycznych klonu B-PBL, np. delecji 17p i delecji 11q, a takŜe ostatnio zidentyfikowane selektywne stosowanie genu V3.21 i nieprawidłowości w ekspresji niektórych
mikroRNA.
Nowe czynniki prognostyczne są obecnie intensywnie badane w warunkach kontrolowanych badań klinicznych. Jest jednak niemal pewne, Ŝe ocena niektórych z nich
znajdzie stałe miejsce w codziennej praktyce klinicznej przyczyniając się do indywidualizacji leczenia B-PBL. Według aktualnych poglądów obecność lub brak mutacji somatycznych genów IgVH posiada najsilniejszy i najlepiej udokumentowany wpływ na
rokowanie w B-PBL. Rutynowe oznaczanie tego parametru jest jednak dość skomplikowane i w chwili obecnej trudno dostępne poza wyspecjalizowanymi akademickimi
ośrodkami hematologicznymi. Z tego powodu poszukuje się łatwych do oceny parame-
Antygent CD38 jako czynnik prognostyczny
215
trów będących odpowiednikami stanu mutacyjnego IgVH. W tym kontekście szczególnie warty omówienia wydaje się antygen CD38 z uwagi na prostotę, szybkość
i niską cenę oznaczania, a z drugiej strony duŜą liczbę opublikowanych badań oceniających jego wartość prognostyczną.
STRUKTURA I FUNKCJE CD38
Białko CD38 jest antygenem błonowym występującym powszechnie na róŜnych
komórkach, głównie pochodzących z linii limfoidalnej, przy czym poziom ekspresji tej
cząsteczki zmienia się istotnie w zaleŜności od etapu róŜnicowania danej komórki.
Ekspresję CD38 opisano m.in. na limfocytach B, limfocytach T, komórkach NK, monocytach oraz komórkach dendrytycznych (7, 8, 31). Pod względem struktury chemicznej CD38 jest jednołańcuchową glikoproteiną typu II o cięŜarze cząsteczkowym
45 kDa (9). W pojedynczym łańcuchu białkowym CD38 wyróŜnia się trzy domeny:
dwie krótkie domeny, wewnątrzkomórkową i przezbłonową, oraz długą domenę zewnątrzkomórkową posiadającą aktywność enzymatyczną cyklazy ADP-rybozylowej
(Ryc. 1). CD38 charakteryzuje się zdolnością do agregacji i tworzenia dimerów i
tetrametrów, znana jest równieŜ postać
rozpuszczalna tej cząsteczki stwierdzana
w płynach fizjologicznych (10 ,11).
Ryc. 1. Struktura jednołańcuchowej glikoproteiny
CD38. W budowie białka CD38 zwracają uwagę
trzy domeny, do których naleŜą dwie krótkie domeny (wewnątrzkomórkowa – c i przezbłonową – b)
oraz pojedyncza długa domena zewnątrzkomórkowa (a) posiadającą aktywność enzymatyczną.
Gen CD38 kodujący białko CD38
znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 4 (4p15), a sekwencja kodująca
zorganizowana jest w 8 egzonów (Ryc. 2).
Interesującą obserwacją było stwierdzenie występowania jednonukleotydowego
polimorfizmu genetycznego (184C>G) w obrębie wysp CpG na końcu 5’ pierwszego
egzonu CD38 (12). Potencjalne znaczenie czynnościowe tego polimorfizmu w B-PBL
nie zostało dotychczas bliŜej poznane.
Interesującym zjawiskiem jest łączenie przez białko CD38 funkcji enzymatycznej
i funkcji receptora błonowego (13). Zewnątrzkomórkowa domena CD38 posiada aktywność cyklazy ADP-rybozylowej, katalizując rozpad dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD+) z utworzeniem cyklicznej ADP-rybozy (cADPR) oraz ADPrybozy (ADR). cADPR jest wtórnym przekaźnikiem zwiększającym wewnątrzkomórkowy poziom wapnia niezaleŜnie od szlaku trifosforanu inozytolu (IP3). Proces ten
odgrywa prawdopodobnie kluczową rolę w procesach fizjologicznych komórki takich
216 Z. SZEMRAJ
jak podział, proliferacja, odnowa populacji komórek macierzystych i wydzielanie neuroprzekaźników (14, 15).
Ryc. 2. Schemat regionu chromosomu 4, w którym znajduje się locus genu kodującego cząsteczkę CD38.
CD38 działa równieŜ jako receptor przewodzący sygnały wewnątrzkomórkowe
inicjujące takie procesy jak aktywacja komórki, proliferacja, synteza cytokin oraz apoptoza. Efektem stymulacji receptora jest wewnątrzkomórkowy wzrost poziomu wapnia, jednak molekularny mechanizm tego zjawiska nie został jak dotąd całkowicie wyjaśniony. Niektóre z doniesień postulują stymulację szlaku związanego z metabolizmem fosfatydyloinozytolu, który prowadzi do aktywacji zaleŜnych od wapnia kinaz
i fosfataz (16, 17). Natomiast inne badania wskazują na mechanizmy niezaleŜne od
IP3. Autorzy jednej z prac podkreślają znaczenie fosfolipazy D oraz fosfatydylocholiny jako istotnych aktywatorów na drodze wewnątrzkomórkowego szlaku przekazywania sygnału do aktywacji i proliferacji komórek (18). Wykazano, Ŝe w poszczególnych
rodzajach komórek białko CD38 jest zlokalizowane w bliskim sąsiedztwie podstawowych receptorów sygnałowych, w tym receptora limfocytów T (TCR), receptora immunoglobulinowego limfocytów B (BCR), antygenu CD16 komórek NK, czy receptora CD11b występującego w dojrzałych komórkach dendrytycznych (6–8, 19). PoniewaŜ wewnątrzkomórkowa domena białka CD38 jest krótka, powyŜsze obserwacje
mogą sugerować, iŜ przekazywanie sygnału do wnętrza komórki jest zaleŜne od
współudziału innych systemów receptorowych znajdujących się w sąsiedztwie CD38.
NajwaŜniejszym ligandem dla CD38 jest cząsteczka CD31 obecna na komórkach
zrębowych szpiku oraz na limfocytach obwodowych węzłów chłonnych (20, 21). Deaglio i wsp. (22) opisali zwiększoną ekspresję białka CD38 w węzłach chłonnych
i szpiku w porównaniu z komórkami białaczkowymi krąŜącymi we krwi obwodowej
chorych na B-PBL, co świadczy według tych autorów o zachodzącej w tych obszarach
zwiększonej interakcji między antygenami CD38 i CD31 (23).
Antygent CD38 jako czynnik prognostyczny
217
ROLA CD38 W REGULACJI RÓśNICOWANIA LIMFOCYTÓW B
Ekspresja CD38 podlega ścisłej regulacji podczas ontogenezy limfocytów B. Wysoki poziom białka CD38 występuje na komórkach prekursorowych w szpiku kostnym,
następnie ulega znacznemu zmniejszeniu na limfocytach B krwi obwodowej, aby ostatecznie ponownie wzrosnąć na komórkach plazmatycznych. W kontekście B-PBL,
interesujacy wydaje się fakt, Ŝe limfocyty B pamięci, które według niektórych badań są
fizjologicznym odpowiednikiem komórek B-PBL, są całkowicie pozbawione ekspresji
CD38 (24). Antygen CD38 jest więc pomocny w klasyfikacji stopnia dojrzałości limfocytów B.
Zmianom poziomu ekspresji białka CD38 towarzyszy modyfikacja jego funkcji receptorowej na poszczególnych etapach rozwoju prawidłowych limfocytów B. Pobudzenie receptora CD38 na dojrzałych limfocytach B skutkuje wzrostem ekspresji białka Bcl-2 i zwiazanym z tym efektem antyapoptotycznym (20). Natomiast stymulacja
antygenu CD38 na komórkach prekursorowych powoduje przeciwstawną reakcję indukując apoptozę (32). PowyŜsze doniesienia sugerują, iŜ ekspresja białka CD38 moŜe
wpływać na całkowite przeŜycie populacji limfocytów B w warunkach prawidłowych.
ZNACZENIE PROGNOSTYCZNE CD38 w B-PBL
W 1999 roku Damle i wsp. po raz pierwszy stwierdzili, Ŝe mierzona cytometrycznie błonowa ekspresja antygenu CD38 na komórkach B-PBL wykazuje ścisłą korelację
ze stanem mutacyjnym genów IgVH i moŜe słuŜyć jako jego odpowiednik łatwy do
zbadania w większości laboratoriów szpitalnych (25). Autorzy zaproponowali podział
chorych na dwie grupy ryzyka. Pierwsza grupa obejmuje pacjentów z niezmutowanymi
genami IgVH i ekspresją CD38 na ponad 30% komórek klonu B-PBL cechujących się
agresywnym przebiegiem klinicznym i krótszym czasem przeŜycia. Natomiast w drugiej grupie chorych, u których stwierdza się ze zmutowane geny IgVH i ekspresję
CD38 na mniej niŜ 30% komórek B-PBL przebieg choroby jest łagodny z długim czasem przeŜycia. Późniejsze prace analizujące współwystępowanie tych czynników wykazały pewne rozbieŜności. ChociaŜ zasadniczo potwierdzono korelację między ekspresją CD38 >30% i brakiem mutacji IgVH, to u 8% do 34% badanych chorych czynniki te występowały osobno, a nawet nieliczni autorzy nie obserwowali Ŝadnej istotnej
zaleŜności pomiedzy tymi parametrami (17,26,27,32,41).
Obecnie uwaŜa się, iŜ wpływ stanu mutacyjnego IgVH i ekspresji CD38 jest niezaleŜny. Analiza rokowniczego znaczenia CD38 dowodzi, Ŝe białko to jest niezaleŜnym czynnikiem prognostycznym dla całkowitego czasu przeŜycia, czasu do progresji
B-PBL i czasu do pierwszej terapii, a takŜe dla odpowiedzi na leczenie (42, 48, 50).
Tab. 1. Ponadto, stwierdzono, Ŝe ocena CD38 jest pomocna w celu wyodrębnienia
grup pacjentów o niekorzystnym rokowaniu równieŜ we wczesnych stadiach zaawansowania B-PBL (Tab. 2). W interesującej pracy wykazano równieŜ, Ŝe równoczesna
ocena CD38 i jego ligandu CD31 dostarcza dodatkowych informacji prognostycznych
218 Z. SZEMRAJ
u chorych na B-PBL, jednak ta obserwacja wymaga potwierdzenia przez inne grupy
badawcze (22).
Tabela 1. Wybrane badania kliniczne potwierdzające rokownicze znaczenie ekspresji antygenu CD38 na
komórkach B-komórkowej przewlekłej białaczki limfocytowej.
Table 1. Selected clinical studiem confirming prognostic significance of CD38 antigen expression
in B-cell chronic lymphocytic leukemie
Doniesienie
Damle et al. 1999 (16)
Hamblin et al. 2000 (17)
Hamblin et al. 2002 (5)
Matrai et al. 2001 (43)
Jelinek et al. 2001 (44)
Del Poeta et al. 2001 (15)
D’Arena et al. 2001 (13)
During et al. 2002 (14)
Ibrahim et al. 2001 (7)
Chevalier et al. 2002 (36)
Kroeber et al. 2002 (24)
Lin et al. 2002 (11)
Mainou-Fowler et al. 2002 (45)
Ghia et al. 2003 (1)
m.n.o – mediana nie osiągnięta
Liczba badanych chorych
47
61
145
40
66
168
61
129
218
111
325
71
81
108
Mediana czasu do progresji w zaleŜności od odsetka komórek CD38+
(lata)
CD38+ >30%
CD38+ <30%
10
8.8
9.1
5
4.5
7.5
7.5
10
2.9
6.4
6.3
7.5
9.7
15.3
m.n.o
24.4
24.4
13
m.n.o
m.n.o
m.n.o
m.n.o
m.n.o
m.n.o
9.5
m.n.o
m.n.o
m.n.o
Tabela 2. Wartość prognostyczna ekspresji antygenu CD38 we wczesnych stadiach zaawansowania klinicznego B-komórkowej przewlekłej białaczki limfocytowej na podstawie wybranych badań.
Table 2. Prognosti role of expression of CD38 antigen in early clinical stages of B-cell chronic
lymphocytic leukemie
Doniesienie
Ibrahim et al. 2001 (7)
Hamblin et al. 2002 (5)
Chevalier et al. 2002 (36)
Ghia et al. 2003 (1)
m.n.o – mediana nie osiągnięta
Stadium zaawansowania klinicznego
Rai 0-II
Binet A
Binet A
Rai 0
Mediana czasu do progresji w zaleŜności od odsetka komórek CD38+
(lata)
CD38+ >30%
CD38+ <30%
3,7
m.n.o
9,1
15,3
m.n.o
25
m.n.o
m.n.o
Oprócz nie do końca jasnego związku ze stanem mutacyjnym IgVH, liczne raporty
wskazują na korelację wysokiego poziomu ekspresji CD38 z innymi niekorzystnymi
czynnikami prognostycznymi w B-PBL, takimi jak starszy wiek chorych, zaawanso-
Antygent CD38 jako czynnik prognostyczny
219
wane stadium kliniczne, atypowa morfologia komórek białaczkowych, rozlany typ
naciekania szpiku kostnego, wysoka aktywność LDH, wysoka aktywność β2mikroglobuliny, duŜe stęŜenie rozpuszczalnej formy CD23 oraz krótki czas podwojenia limfocytozy (27, 28, 30, 42, 48, 50). W kilku badanich odnotowano takŜe związek
pomiędzy CD38 a aberracjami chromosomalnymi występującymi w B-PBL. Przykładowo korzystna prognostycznie delecja 13q14 była obecna w grupie pacjentów o fenotypie CD38–, natomiast niekorzystną rokowniczo trisomię 12 stwierdzano częściej u
chorych CD38+ (28, 48). W innej pracy źle rokujące delecje 17p i 11q23 nie zostały
wykryte u pacjentów z niską ekspresją CD38 (39). Ponadto, Ghia i wsp. wykazali, Ŝe
ekspresja CD38 na komórkach białaczkowych koreluje z predyspozycją do powikłań
autoimmunologicznych w B-PBL (41).
PowyŜsze dane sugerują, Ŝe gorsze rokowanie u części pacjentów z B-PBL wynika
najczęściej ze współwystępowania róŜnych niekorzystnych czynników biologicznych.
Poza nielicznymi wyjątkami (np. delecji 17p, w którym znajduje się locus gen p53),
nie jest jasne, czy niekorzystne rokowanie wynika z bezpośredniego wpływu tych
czynników, czy są one jedynie zewnętrzną oznaką innych nieznanych jeszcze mechanizmów przyczynowych.
PROBLEMY METODYCZNE ZWIĄZANE Z OCENĄ CD38
Pomimo dobrej dostepności i łatwości cytometrycznej analizy ekspresji CD38,
wiele problemów dotyczących metodyki tego badania nie zostało jeszcze rozwiązanych. W kontekście rutynowego stosowania i porównywalności wyników badań pomiędzy róŜnymi ośrodkami szczególnie istotne wydaje się konieczność ujednolicenia sposobu ilościowej oceny CD38 oraz wyboru progu ekspresji dzielącego populację
B-PBL na chorych o korzystnym i niekorzystnym rokowaniu. Zgodnie z pierwszym
raportem Damle’a i wsp. większość badaczy przyjmuje za punkt odcięcia dla grupy
o złym rokowaniu ekspresję CD38 na ponad 30% komórek klonu białaczkowego (26,
28, 29, 30, 48, 49). Jednak niektórzy autorzy za wartość graniczną przyjęli odsetek
powyŜej 20% klonu białaczkowego, a inni nawet powyŜej 7% (27, 40, 42, 48, 49). Jest
oczywiste, Ŝe w retrospektywnych analizach heterogennych i stosunkowo niewielkich
populacji chorych na B-PBL wartości najlepiej rozdzielająca grupy o odmiennym rokowaniu mogą się róŜnić. Jednak dla celów porównywalności wyników, a tym bardziej
wprowadzenia tego parametru do rutynowego stosowania w praktyce klinicznej niezbędne jest przyjęcie jednolitego punktu odcięcia ekspresji CD38.
Wątpliwości moŜe budzić równieŜ sposób iloścowej oceny ekspresji CD38. Większość badaczy jako kryterium przyjmuje odsetek komórek CD38+ w całej populacji
limfocytów B-PBL identyfikowanej np. fenotypem CD19+CD5+. Jednak nowsze badania wskazują, Ŝe lepszą wartość predykcyjną moŜe mieć ocena gęstości receptorowej
CD38, czyli ilości cząsteczek antygenu CD38 na poszczególnych komórkach, której
odpowiednikiem jest łatwy do uzyskania w badaniach cytometrycznych parametr mediany względnej intensywności fluorescencji (RMF-relative fluorescence intensity)
(45). Ponadto, Ghia i wsp. zasugerowali ostatnio, Ŝe wartość prognostyczną ma nie
220 Z. SZEMRAJ
odsetek komórek CD38+, ale sam fakt ich występowania, niezaleŜnie od wielkości
klonu CD38+ (41). Autorzy proponują podział pacjentów na trzy grupy rokownicze: 1)
chorych, u których wszystkie komórki posiadają antygen CD38, 2) chorych, u których
wszystkie limfocyty B-PBL są CD38- oraz 3) chorych posiadających dwie populacje
komórek: CD38+ i CD38−. NaleŜy zaznaczyć, Ŝe pacjenci z tej ostatniej grupy rokowali podobnie do chorych CD38+.
Analiza badań przeprowadzonych przez Moabito i wsp. wskazuje, iŜ istotny wpływ
na wynik cytometrycznego badania w kierunku ekspresji CD38 moŜe mieć takŜe dobór
przeciwciał i warunków testu (47). Autorzy ci zastosowali inne niŜ typowe przeciwciało anty-CD38 (klon IB4 zamiast HB-7) oraz pośrednią metodę sprzęgania z przeciwciałem drugorzędowym. Brak prognostycznego znaczenia CD38 w tych badaniach
moŜe być konsekwencją innego powinowactwa obu przeciwciał do wspomnianych
wcześniej form dimerycznych i tetramerycznych CD38.
Istotną przeszkodą w stosowaniu CD38 jako rutynowo badanego parametru prognostycznego w B-PBL byłaby postulowana w niektórych badaniach niestałość ekspresji tego białka. Według niektórych autorów poziom CD38 jest niezmienny w czasie,
niezaleŜnie od występowania progresji B-PBL (22,42). Jednak inne badania wykazują,
Ŝe przy kolejnych oznaczeniach ekspresja CD38 róŜniła się od pierwotnie stwierdzonej
u od 6% do 25% pacjentów. W większości przypadków rozbieŜności dotyczyły zmiany
fenotypu CD38- na CD38+ (26,27,48), natomiast odwrotna sytuacja była rzadziej odnotowywana (26, 40). Według części badaczy wraz z progresją choroby dochodzi do
wzrostu ekspresji CD38, moŜna więc przypuszczać, Ŝe podwyŜszona ekspresja CD38
wpływa na intensywniejszą proliferację komórek B-PBL (26, 27, 48). Z drugiej strony,
Hamblin i wsp. podkreślają, iŜ wzrost poziomu CD38 moŜe być wynikiem nie tylko
postępu choroby, lecz równieŜ leczenia, gdyŜ według tych autorów chemioterapia
niszczy selektywnie populację komórek CD38– (26). Niewątpliwie, problem stałości
ekspresji CD38 w B-PBL wymaga dalszych badań.
ROLA CD38 W PATOGENEZIE B-PBL
Równocześnie z próbami optymalizacji oceny ekspresji CD38 prowadzone są badania, których celem jest wyjaśnienie mechanizmu wpływu prognostycznego ekspresji
CD38, a takŜe potencjalnej roli tego antygenu w patogenezie B-PBL. Ostatnie doniesienia wskazują, Ŝe do akumulacji komórek B-PBL obok defektu apoptozy przyczynia
się równieŜ obecność frakcji aktywnie dzielących się komórek. W tym kontekście
istotne staje się pytanie, czy CD38 bierze udział w regulacji proliferacji klonu białaczkowego B-PBL. Na taką rolę CD38 mogą wskazywać wyniki badań Matry i wsp., którzy analizowali związek pomiędzy obecnością CD38 i antygenu proliferacji komórkowej Ki-67 na komórkach białaczkowych B-PBL (33). Autorzy ci stwierdzili znaczą
korelację pomiędzy tymi dwoma antygenami podkreślając, iŜ komórki CD38+ mają
znacznie wyŜszy poziom ekspresji antygenu Ki-67 niŜ komórki CD38−.
Równie waŜne, zarówno dla poznania patogenezy B-PBL jak i rozwoju nowych
moŜliwości terapeutycznych, byłoby wyjaśnienie regulacji ekspresji CD38 w B-PBL.
Antygent CD38 jako czynnik prognostyczny
221
W badaniach in vitro przeprowadzonych przez Deaglio i wsp. wykazano zwiększoną
ekspresję białka CD38 na komórkach B-PBL w obecności stymulacji interleukiną-2
(34). MoŜna, więc wnioskować, iŜ do zwiększonej ekspresji białka CD38 przyczynia
się oddziaływanie klonu B-PBL z limfocytami T i innymi komórkami znajdującymi się
w szpiku i wtórnych narządach limfatycznych. Wyniki te wyjaśniają istotnie wyŜszy
poziom antygenu CD38 w węzłach chłonnych w porównaniu z jego poziomem w białaczkowych limfocytach krąŜących we krwi krwi obwodowej.
Wykazano równieŜ, Ŝe sygnalizacja zaleŜna od CD38 moŜe być aktywowana przez
interakcję z ligandem komórkowym CD31 obecnym na powierzchni fibroblastów w
szpiku i węzłach chłonnych (35). Połączenie antygenu CD38 z ligandem CD31 skutkuje zwiększoną ekspresją receptora CD100, członka rodziny semaforyn biorącego udział
w regulacji wzrostu, proliferacji i przeŜywalności komórek (37). Sytuacji tej towarzyszy równieŜ spadek ekspresji na komórkach B-PBL antygenu CD72, będącego negatywnym regulatorem odpowiedzi immunologicznej. W ostatnio opublikowanych pracach zaobserwowano, Ŝe tzw. komórki ochronne (NLC, nurse-like cells) o działaniu
antyapoptycznym na komórki nowotworowe B-PBL, wykazują wysoką ekspresję białka CD31 oraz ligandu dla białka CD100– pleksyny B1 (51). Ponadto, połączenie komórek B-PBL o fenotypie CD38+/CD100+ z komórkami NLC skutkuje ich zwiększoną proliferacją. Wydaje się więc, Ŝe kompleks białek CD38+/CD100+ kontroluje szlaki
aktywnej proliferacji i przeŜycia komórek białaczkowych aktywowane kombinacją
sygnałów przekazywanych przez przez białko CD31 i pleksynę B1 (51).
Podsumowując, jest bardzo prawdopodobne, Ŝe wprowadzenie oceny nowych biologicznych czynników prognostycznych do szerokiej praktyki klinicznej moŜe istotnie
poprawić ocenę rokowania i kwalifikację do odpowiedniego rodzaju leczenia we wczesnych stadiach zaawansowania B-PBL z pominięciem tradycyjnej strategii obserwacyjnej (wait and watch). Ocena ekspresji CD38 wydaje się tu modelowym przykładem
takich moŜliwości ze względu na dostępność, niski koszt i krótki czas do uzyskania
wyniku, jednak z pewnością metodyka takich badań wymaga jeszcze ujednolicenia
i weryfikacji w dalszych próbach klinicznych. Badania nad rolą antygenu CD38 w komórkach B-PBL mogą przyczynić się równieŜ do lepszego zrozumienia patogenezy
tego nowotworu, w takŜe do rozwoju nowych strategii terapeutycznych.
Praca finansowana z grantu Uniwersytetu Medycznego w Łodzi nr 502-11-680
PIŚMIENNICTWO
1. Caligaris-Cappio F, Hamblin TJ. B-cell chronic lymphocytic leukemia: a bird of a different
feather. J Clin Oncol. 1999;17:399-408
2. Hamblin TJ, Davis Z, Gardiner A, Oscier DG, Stevenson FK. Unmutated Ig V(H) genes are associated with a more aggressive form of chronic lymphocytic leukemia. Blood. 1999;94(6): 1848-1854
3. Binet JL, Auquier A, Dighiero G, Chastang C, Piguet H, Goasguen J. Et al. A new prognostic
classification of chronic lymphocytic leukemia derived fom a multivariate survival analysis. Cancer.
1981;48:198-206
222 Z. SZEMRAJ
4. Rai KR, Sawitsky A, Cronkite EP, Chanana AD, Levy RN, Pasternack BS. Clinical staging of
chronic lymphocytic leukemia. Blood. 1975;46(2):219-234
5. Moreton P, Kennedy B, Lucas G, Leach M, Rassam SM, Haynes A, Tighe J, Oscier D, Fegan C,
Rawstron A, Hillmen P.Eradication of minimal residual disease in B-cell chronic lymphocytic leukemia
after alemtuzumab therapy is associated with prolonged survival.J clin Oncol 2005;23:2971-9.
6. Montillo M, Hamblin T, Hallek M, Montserrat E, Morra E. Chronic lymphocytic leukemia:
novel prognostic factors and their relevance for risk-adapted therapeutic strategies. Haematologica. 2005;
90(3):391-399
7. Lund FE, Yu N, Kim KM, Reth M, Howard MC. Signaling through CD38 augments B cell antigen receptor (BCR) responses ana is dependent on BCR Expression. J Immunol. 1996;157:1455-1467
8. Deaglio S, Zubiaur M, Gregorini A, Bottarel F, Ausiello CM, Dianzani U, Sancho J, Malavasi F.
Human CD38 and CD16 are functionally dependent and physically associated in natural killer cells.
Blood. 2002;99:2490-2498
9. Alessio M, Roggero S, Funaro A, et al. CD38 molecule: structural and biochemical analysis on
human T lymphocytes, thymocytes and plasma cells. J Immunol. 1990;145:878-884
10. Bruzzone S, Guida L, Franco L, Zocchi E, Corte G, de Flora A. Dimeric and tetrameric forms of
catalytically active transmembrane CD38 in transfected HeLa cells. FEBS Lett 1998;433:275-278
11. Furano A, Horenstein AL, Calosso L, et al. Identification and characterization of an active
solube form of human CD38 in normal and pathological fluids. Int Immunol. 1996;8:1643-1650
12. Ferrero E, SAccucci F, Malavasi F. The human CD38 gene: polymorphism, CpG island, and
linkage to the CD157(BST-1) gene. Blood. 1999;49:597-604
13. Deagilo S, Malavasi F. Human CD38: a receptor, an (ecto)enzyme, a disease maker and lots
more. Modern Aspct Immunobiol. 2002;2:121-125
14. Lee HC. Physiological functions of cyclic ADP-ribose and NAADP as calcium messenger. Annu
Rev Pharmacol Toxicol. 2001;41:317-345
15. Howard M, Grimaldi JC, Bazan JF, etal. Formation and hydrolysis of cyclic ADP-ribose catalyzed by lymphocyte antigen CD38. Science.1993;262:1056-1059
16. Silvernnoinen O, Nishhigaki H, Kitanaka A, et al.CD38 signal transduction in human precursors : rapid induction of tyrosine phosphorylation, activation of syk tyrosine kinase, and phosphorylation
of phospholipase C-gamma and phosphatidylinositol 3-kinase. J Immunol. 1996;156:100-107
17. Petro J, Khan W. Phospholipase PLC2 couples Bruton’s tyrosine kinase to NF-kB signaling
pathway in B lymphocytes. J Biol. Chem. 2001;276:1715
18. Moreno-Garcia M, Lopez-Bojorkes L, Alejandro Z, Humphries L, et al. CD38 Signaling Regulates B Lymphocyte Activation via a Phospholipase C (PLC)-γ2-Independent, Protein Kinase C, Phosphatydylocholine-PLC, and Phospholipase D-Dependent Signaling Cascade. J Immunol. 2005;174
19. Frasca L, Fedele G, Deagilo S, et al. CD38 orchestrates migration, survival and th1-immune response of human mature dendritic cells. Blood.2006;107:2392-2399
20. Zupo S,Rugari E, Dono M, Taborelli G, Malavasi F, Ferrarini M. CD38 signaling by agonistic
mononuclonal antibody prevents apoptosis of human germinal center B cells. Eur J Immunol.
1994;24:1218-1222.
21. Kumagai M, Coustan-Smith E, Murray DJ, et al. Ligation of CD38 suppresses human B lymphopoesis. J Exp Med. 1995:181:1101-1110
22. Deaglio S, Capobianco A, Bergui L, et al. CD38 is a signaling molecule in B-cell chronic lymphocyticleukemia cells. Blood. 2003;102:2146-215
23. Ibrahim S, Jilani I, O'Brien S, Rogers A, Manshouri T, Giles F, Faderl S, Thomas D, Kantarjian
H, Keating M, Albitar M. Clinical relevance of the expression of the CD31 ligand for CD38 in patients
with B-cell chronic lymphocytic leukemia. Cancer. 2003;97:1914-9.
24. Campana D, Suzuki T, Todisco E, Kitanaka A.CD38 in hematopoesis. Chem
Immunol.
2000;75:169-188
25. Damle RN, Wasil T, Fais F, Ghiotto F, Valetto A, Allen SL, Buchinder A, Budman D, Dittmar
K, Kolitz J, Lichtman SM, Schulman P, Vinciguerra VP, Rai KR, Ferrari M, Chiorazzi N. Ig V gene muta-
Antygent CD38 jako czynnik prognostyczny
223
tion status and CD38 expression as novel prognostic indication in chronic limphocytic leukemia. Blood.
1999;94:1840-1847
26. Hamblin TJ, Orchand JA, Ibbotson RE, et al. CD38 expression and immunoglobulin variable region mutations are independent prognostic variables in chronic lymphocytic leukemia, but CD38 expression may vary during the course of the disease. Blood. 2002;99:1023-1029
27. Ibrahim S, Keating M, Do KA, et al. CD38expression as an importantprognostic factor in B-cell
chronic limphocytic leukemia. Blood. 2001;98:181-186
28. D’Arena, G., Musto, P., Cascavilla, N., Dell’Olio, M., Di Renzo, N., Mahe, B., et al. CD38 expression correlates with adverse biological features and predicts poor clinical outcome in B-cell chronic
lymphocytic leukaemia. Leukemia and Lymphoma. 2001; 42:109-114
29. Heintel D, Schwarzinger I, Chizzali-Bonfadin C, Thalhammer R, Schwarzinger J, FritzerSzekeres M, Weltermann A, Simonitsch I, Lechner K, Jaeger U. Association of CD38 antigen expression
with other prognostic parameters in early stages of chronic lymphocytic leukemia. Leukemia and
Lymphoma. 2001;42:1315-1321
30. Domingo-Domenech E, Domingo-Claros A, Gonzalez-Barca E, Beneitez D, Alonso E,
Romagosa V, de Sanjose S, Petit J, Granena A, de Sevilla AF. CD38 expression in B-cell chronic lymphocytic leukemia: association with clinical presentation and outcome in 155 patiens. Haematologica.
2002;87:1021-1027
31. Morra M, Zubiaur M, Terhorst C, Sancho J, Malavasi F. CD38 is functionally dependent on the
TCR/CD3 complex in human T cells. FASEB J 1998;12:581-592
32. Lund F, Muller-Steffner H, Romero-Ramirez H, Moreno-Garcia M, Partida-Sanchez S, et al.
CD38 induces apoptosis of a murine pro-B leukemic cell line by a tyrosine kinase-dependent but ADPribosyl cyclase and NAD glycohydrolase independent mechanism. Int Immunol. 2006;18:1029-1042
33. Matari Z, SherringtonPD, Pettitt AR, Zuzel M, Cawaley JC. CD38 expression in CLL is a
marker of cell cycling activity. Blood. 2003;102(11):671a
34. Zwiebel JA, Cheson BD. Cronic lymphocytic leukemia: staging and prognostic factors. Semin
Oncol. 1998;25:42-59
35. Deagilo S, Vaisitti T, Bergiu L, et al. CD38 and CD100 lead a nnetwork of surface receptors relaying positive signals for B-CLL growth and survival. Blood. 2005;105:3042-30-50
36. Chevalier P, Penther D, Avet-Loiseau H, et al. CD38 expression and secondary 17p deletion are
important prognostic factors in chronic limphocytic leukemia. Br J Hematol. 2002;116;142-150
37. Elhabazi A, Marie-Cardine A, Chabbert de Pontal Im, Bensussan A, Boumsell L. Structure and
function of the immune semaphorin CD100/SEMA4D. Crit Rev Immunol. 2003;23:65-81
38. Tsukada N, Birger JA, Zvaifler NJ, Kipps TJ. Distinctive features of “nurselike“ cells that differentiate in the context of chronic lymphocyte leukemia. Blood. 2002:99:1030-1037
39. Guarini A, Gaidano G, Mauro FR, Capello D, Mancini F, De Propris MS. Chronic lymphocytic
leukemia patients with highly stable and indolent disease show distinctive phenotypic and genotypic features. Blood. 2003;102:1035-1041
40. Krober A, Seiler T, Benner A, Bullinger L, Bruckle E, Lichter P, Dohner H, Stilgenbauer S. VH
mutation status, CD38 expresson level, genomic aberration, and survival in chronic lymphocytic leukemia.
Blood. 2002;100:1410-1416
41. Ghia P, Guida G, Stella S, Gottardi D, Guena M, Strola G, Scielzo C, Caligaris- Capio F. The
pattern of CD38 expression defines a distinct subset of chronic lymphocytic leukemia (CLL) patients at
risk of disease progression. Blood. 2003;101:1262-1269
42. Durig J, Naschar M, Schmucker U, et al. CD38 expression is an important prognostic marker in
chronic lymphocytic leukemia. Leukemia. 2002;16:30-35
43. Matrai Z, Lin K, Dennis M, et al. CD38 expression and Ig VH gene mutation in B-cell chronic
lymphocytic leukemia. Blood. 2001;97:1902-1903
44. Jelinek DF, Tschumper RC, Geyer SM, et al. Analysis of clonal B-cell CD38 and immunoglobulin variable region sequence status in relation to clinical outcome for B-chronic lymphocytic leukemia. Br
J Haematol. 2001;115:854-861
224 Z. SZEMRAJ
45. Mainou-Fowler T, Dignum H, Taylor PR, et al. Quantification improves the prognostic value of
CD38 expression in B-cell chronic lymphocytic leukemia. Br J Haematol. 2002;118:755-761
46. Montserrat E, Sanchez-Bisono J, Vinolas N, Rozman C. Lymphocyte doubling time in chronic
lymphocyti leukaemia: analysis of its prognostic significance. Br J Haematol. 1986;62:567-575
47. Dohner H, Fisher K, Benz M, Hansen K, Benner A, Cabot G, Diehl D, Schlenk R, Coy J,
Stilgenbauer S, et al. p53 gene deletion predicts for poor survival and non-response to therapy with purine
analogs in chronc B-cell leukemias. Blood. 1995;85:1580-1589
48. Thornton PD, Fernandez C, Giustolisi GM, Morilla R, Atkinson S, Hern RPA, Matutes E, Catovsky D. CD38 expression as a prognostic indicator in chronic lymphocytic leukemia. Hematol J.
2004;5:145-151
49. Lin, K., Sherrington, P.D., Dennis, M., Matrai, Z., Cawley, J.C. and Pettitt, A.R. Relationship
between p53dysfunction, CD38 expression and IgVH mutation in chronic lymphocytic leukemia. Blood.
2002; 100: 1404-1409
50. Del Poeta, G., Maurillo, L., Venditti, A., Buccisano, F., Epiceno, A.M., Capelli, G., et al.(2001):
Clinical significance of CD38 expression in chronic lymphocytic leukemia. Blood. 2001; 98: 2633-2639
51. Spati B, Child JA, Kerruish SM, Cooper EH. Behaviour of serum beta 2-microglobulin and
acute phase reactant proteins in chronic lymphocytic leukaemia. A multicentre study. Acta Haematol.
1980; 64: 79-86
Praca wpłynęła do Redakcji2.05.2007 r. i została zakwalifikowana do druku 16.06.2007 r.
Adres Autora:
Klinika Hematologii UM w Łodzi
ul. Ciołkowskiego 2
93-510 Łódź