Changes of serum levels of miR-922, 25-OH-D3 and PBX3 in children with acute myeloid leukemia and their value in evaluating prognosis
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摘要:目的
探讨急性髓系白血病(AML)患儿血清微小RNA-922(miR-922)、25-羟维生素D3(25-OH-D3)、前B细胞白血病同源盒基因3(PBX3)水平变化及其预后评估价值。
方法选取73例AML患儿纳入AML组, 另选取同期体检的健康儿童87例纳入对照组。AML患儿根据预后分为预后不良组(n=21)和预后良好组(n=52)。比较各组血清25-OH-D3、miR-922、PBX3水平。采用多因素Logistic回归分析筛选AML患儿预后不良的影响因素。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清25-OH-D3、miR-922、PBX3水平评估AML患儿预后的价值。
结果AML组血清25-OH-D3水平低于对照组, miR-922、PBX3水平高于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05)。预后不良组患儿危险度分层中高危占比、白细胞计数、染色体核型异常占比、血清miR-922、PBX3水平高于预后良好组,血清25-OH-D3水平低于预后良好组,差异有统计学意义(P < 0.05)。AML患儿预后不良的危险因素包括危险度分层为中高危、高白细胞计数、染色体核型异常、低25-OH-D3水平、高miR-922和高PBX3水平(P < 0.05)。血清25-OH-D3、miR-922、PBX3预测AML患儿预后不良的曲线下面积(AUC)分别为0.815、0.827、0.853, 其中PBX3的预测价值最高,其后依次为miR-922、25-OH-D3。
结论AML患儿血清25-OH-D3水平降低, miR-922、PBX3水平升高。血清25-OH-D3、miR-922、PBX3水平对AML患儿预后的评估价值较高。
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关键词:
- 急性髓系白血病 /
- 25-羟维生素D3 /
- 微小RNA-922 /
- 前B细胞白血病同源盒基因3 /
- 预后
Abstract:ObjectiveTo investigate the changes in serum levels of microRNA-922 (miR-922), 25-hydroxyvitamin D3 (25-OH-D3) and pre-B-cell leukemia homeobox 3 (PBX3) in children with acute myeloid leukemia (AML) and their clinical value in evaluating prognosis.
MethodsSeventy-three children with AML were enrolled in AML group, and 87 healthy children who underwent routine physical examinations during the same period were included in control group. The AML patients were further divided into poor prognosis (n=21) and good prognosis (n=52) groups based on their outcomes. Serum levels of 25-OH-D3, miR-922 and PBX3 were compared among the groups. Multivariate Logistic regression analysis was used to identify factors associated with poor prognosis in AML patients. Receiver operating characteristic (ROC) curves were constructed to evaluate the prognostic value of serum 25-OH-D3, miR-922, and PBX3 levels in AML patients.
ResultsThe serum levels of 25-OH-D3 in the AML group were significantly lower, and the levels of miR-922 and PBX3 were significantly higher than those in the control group (P < 0.05). The stratified ratio of medium-high risk, white blood cell count, proportion of abnormal chromosome karyotype, serum miR-922 and PBX3 levels in the poor prognosis group were significantly higher, and the serum 25-OH-D3 level was significantly lower than that in the good prognosis group (P < 0.05). Factors associated with poor prognosis in AML patients included middle-and high-risk stratification, high white blood cell count, abnormal karyotype, low 25-OH-D3 level, high miR-922 level, and high PBX3 level (P < 0.05). The areas under the curves (AUC) for predicting poor prognosis in AML patients using serum 25-OH-D3, miR-922 and PBX3 were 0.815, 0.827 and 0.853, respectively. PBX3 had the highest predictive value, followed by miR-922 and 25-OH-D3.
ConclusionThe serum levels of 25-OH-D3 are decreased in children with AML, while the levels of miR-922 and PBX3 are increased.Serum levels of 25-OH-D3, miR-922 and PBX3 have high prognostic value in children with AML.
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急性髓系白血病(AML)是一种具有异质性的恶性血液疾病。在儿童白血病中, AML占15%~20%, 其病死率居儿童恶性肿瘤之首[1]。AML病因复杂,其发病机制尚未完全阐明。AML早期发病时缺乏特异性症状,因此及时准确的诊断对提高治疗效果和改善患儿预后至关重要[2-3]。25-羟维生素D3(25-OH-D3)是维生素D的生物活性代谢产物,具有维持体内钙稳态和调节细胞增殖、分化的作用,同时还发挥重要的免疫调节功能[4]。近年来,维生素D在AML等恶性肿瘤中的作用及其对细胞增殖的调节机制逐渐受到国内外学者的关注[5]。
研究[6]证实, 25-OH-D3水平下降是恶性血液疾病的独立危险因素,且血清25-OH-D3水平与患者预后呈负相关。微小RNA(miRNA)是一类由19~24个核苷酸组成的非编码RNA, 能够调节基因表达,并在机体中广泛存在。miR-922在AML和急性淋巴细胞白血病(ALL)患者的血清中异常表达,并与患者预后相关[7-8]。前B细胞白血病同源盒基因3( PBX3 )是PBX家族基因成员之一,其表达水平与肿瘤恶性程度呈正相关,在恶性肿瘤的发生和发展中具有关键作用[9-10]。本研究探讨AML患儿血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平变化及其临床预后价值,现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2018年4月—2020年7月本院收治的AML患儿73例为研究对象(AML组)。其中,男44例,女29例; 年龄5~15岁,平均(8.86±1.13)岁。纳入标准: ①依据相关诊断标准[11], 经骨髓病理检查确诊AML者; ②年龄 < 17岁者; ③首次确诊,且未接受其他治疗方案干预者; ④临床资料完整者; ⑤患儿监护人知情同意并签署同意书。排除标准: ①合并重要器官功能障碍或其他恶性肿瘤者; ②依从性较差或合并精神类疾病者; ③既往有化疗治疗史者; ④治疗过程中,因接受其他治疗方案或其他原因退出本研究者。另选取本院同期体检健康儿童87例纳入对照组。本研究已通过本院伦理学委员会批准(批号: KY20181036)。
1.2 治疗方法
1.2.1 资料收集
记录研究对象一般临床特征,包括年龄、性别、淋巴结肿大、危险度分层、白细胞计数、血红蛋白浓度、染色体核型及血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平。
1.2.2 血清25-OH-D3水平检测
采集患儿清晨空腹静脉血4 mL, 2 500 r/min离心10 min(半径8 cm), 分离血清,保存于-80 ℃待测。采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验检测血清25-OH-D3水平,试剂盒购自南京森贝伽生物科技有限公司(货号: SBJ-H1130)。
1.2.3 血清miR-922、 PBX3 水平检测
分离血清,以Trizol法提取总RNA, 取2 μg RNA进行逆转录后扩增(40个循环)。引物序列: miR-922上游引物为5′-ATCGACTATCATCACTGTCA-3′, 下游引物为5′-GAGTCACTGTCGATGTGCAT-3′; PBX3 上游引物为5′-GACATCGGCGACATCCTCC-3′, 下游引物为5′-TCACACAGGACGCTGAAGAG-3′; 内参GAPDH上游引物为5′-CTCTGCTCCTCCTGTTCGAC-3′, 下游引物为5′-GACTCCGACCTTCACCTTCC-3′。获得的产物通过凝胶电泳进行分离,并使用成像仪获取图像,采用2-△△Ct方法分析基因表达差异。
1.2.4 随访
所有患儿治疗方案相同。采用电话、网络、门诊、住院复查等方式进行随访。根据患儿的疾病进展情况进行预后分组, 36个月内出现疾病进展的患儿归为预后不良组(n=21), 36个月内未出现疾病进展的患儿归为预后良好组(n=52)。随访截止时间为2024年7月,所有患儿均获得了随访结果。
1.3 统计学分析
采用SPSS 19.0软件行数据分析。计量资料以(x±s)表示,组内、组间比较分别行配对t检验和独立样本t检验; 计数资料以[n(%)]表示,行χ2检验。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平预测AML患儿预后不良的价值。采用多因素Logistic回归分析法分析AML患儿预后不良的影响因素。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 随访结果
随访时间为36个月,无失访者, 21例(28.77%)AML患儿在随访期间死亡或复发。
2.2 对照组和AML组血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平比较
AML组血清25-OH-D3水平低于对照组, miR-922、 PBX3 水平高于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 1。
表 1 对照组儿童和AML组患儿血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平比较(x±s)组别 n 25-OH-D3/(nmol/L) miR-922 PBX3 对照组 87 72.49±6.93 0.91±0.24 0.38±0.12 AML组 73 26.56±3.80* 2.58±0.91* 2.33±0.27* 25-OH-D3: 25-羟维生素D3; miR-922: 血清微小RNA-922; PBX3 : 前B细胞白血病同源盒基因3。与对照组比较, * P < 0.05。 2.3 预后良好组和预后不良组一般资料比较
2组年龄、性别、淋巴结肿大、血红蛋白浓度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。预后不良组患儿危险度分层中高危占比、白细胞计数、染色体核型异常占比以及血清miR-922、 PBX3 水平高于预后良好组,血清25-OH-D3水平低于预后良好组,差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 2组一般资料比较(x±s)[n(%)]临床特征 分类 预后良好组(n=52) 预后不良组(n=21) χ2/t P 年龄/岁 8.27±1.36 8.39±1.54 0.168 0.889 性别 男 32(61.54) 12(57.14) 0.049 0.965 女 20(38.46) 9(42.86) 淋巴结肿大 是 28(53.85) 10(47.62) 0.858 0.624 否 24(46.15) 11(52.38) 危险度分层 标危 41(78.85) 4(19.05) 6.917 0.003 中高危 11(21.15) 17(80.95) 白细胞计数/(×109/L) 39.86 ±4.17 56.42 ±5.84 7.264 0.001 血红蛋白浓度 ≥90 g/L 30(57.69) 13(61.90) 0.670 0.519 < 90 g/L 22(42.31) 8(38.10) 染色体核型 正常 39(75.00) 2(9.52) 9.453 < 0.001 异常 13(25.00) 19(90.48) 25-OH-D3/(nmol/L) 37.48±5.92 15.64±1.67 12.869 < 0.001 miR-922 1.23±0.68 3.92±1.13 10.005 < 0.001 PBX3 1.45±0.18 3.21±0.36 11.801 < 0.001 2.4 AML患儿预后不良的影响因素
以AML患儿预后不良(未发生=0, 发生=1)为因变量,以危险度分层、白细胞计数、染色体核型、血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平为自变量,进行多因素Logistic回归分析,赋值情况见表 3。结果显示,染色体核型异常、危险度分层为中高危、低25-OH-D3水平、高白细胞计数、高miR-922、高 PBX3 水平是AML患儿预后不良的危险因素(P < 0.05), 见表 4。
表 3 多因素Logistic回归分析的变量赋值表因素 变量说明 赋值情况 危险度分层 自变量 中高危=1, 标危=0 白细胞计数 自变量 ≥48.14×109/L=1, < 48.14×109/L=0 染色体核型 自变量 异常=1, 正常=0 25-OH-D3 自变量 ≤26.56 nmol/L=1, >26.56 nmol/L=0 miR-922 自变量 ≥2.58=1, < 2.58=0 PBX3 自变量 ≥2.33=1, < 2.33=0 表 4 多因素Logistic回归分析因素 β 标准误 Wald P OR 95% CI 危险度分层 0.572 0.267 9.857 < 0.001 1.687 1.394~1.816 白细胞计数 0.658 0.245 11.489 < 0.001 1.948 1.769~2.489 染色体核型 0.204 0.185 7.468 0.013 2.180 1.815~2.461 25-OH-D3 0.558 0.720 10.947 < 0.001 1.526 1.348~2.078 miR-922 0.175 0.683 9.755 < 0.001 1.781 1.519~2.683 PBX3 0.468 0.504 8.052 < 0.001 2.192 1.715~3.018 2.5 血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平对AML患儿预后不良的评估价值
血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 预测AML患儿预后不良的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.815、0.827、0.853, 其中 PBX3 的预测价值最高,而后依次为miR-922、25-OH-D3(P < 0.05), 见表 5。
表 5 血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平在AML患儿预后不良评估中的价值因素 AUC 灵敏度 特异度 95%CI P 25-OH-D3 0.815 71.43 82.69 1.524~1.831 < 0.001 miR-922 0.827 80.95 80.77 1.349~1.869 < 0.001 PBX3 0.853 76.19 86.54 1.198~1.589 < 0.001 3. 讨论
AML是一种由恶性克隆引发的血液系统疾病,其发生的关键原因是基因突变引起的未分化髓细胞异常增殖,以及成髓细胞增殖速度异常降低[12]。尽管白血病治疗方案不断更新,但预后不佳,导致AML患儿病死率居高不下[13]。本研究结果显示,与对照组相比, AML患儿血清25-OH-D3水平显著降低, miR-922、 PBX3 水平显著升高,提示血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平在AML患儿中出现异常表达,其可能可作为AML患儿的检测指标,与赵明一等[14]研究结果一致。
维生素D是机体内主要的脂溶性维生素,主要受钙磷代谢调控,其在人体内的主要存在形式为25-OH-D3, 可参与免疫系统调节,对细胞增殖和分化具有调节作用[15]。人体内长期缺乏维生素D可诱发癌症,并导致免疫力低下、抑郁症等[16]。研究[17]表明, 25-OH-D3能够抑制癌细胞增殖和转移,降低其侵袭能力,诱导并促进细胞分化,调节原癌基因。AML患儿体内发生异常脂代谢和糖代谢,导致25-OH-D3水平异常降低,从而导致对肿瘤的抵抗能力降低,预后不良概率增加[18]。维生素D3能够抑制AML细胞生长和繁殖,对肿瘤细胞分化产生促进作用。25-OH-D3水平降低时,病变细胞增殖和侵入速度增加,凋亡速度减缓,导致预后情况恶化[19]。本研究结果显示,低25-OH-D3水平是AML患儿发生死亡或复发的危险因素之一; 与预后良好组比较,预后不良组患儿血清25-OH-D3水平显著降低,提示血清25-OH-D3水平与AML患儿预后呈负相关,其能够作为评估AML患儿预后不良的重要指标。
miRNA通过参与调控与白血病细胞周期相关的基因,对白血病的发生、发展和预后产生重要影响[20]。研究[21]显示,在AML中,miR-922可作为一种重要的髓系细胞分化、增殖调控因子,推动病情的发生和发展。本研究结果显示, AML患儿发生死亡或复发情况的危险因素包括血清miR-922、 PBX3 水平异常升高; 与预后良好组比较,预后不良组血清miR-922、 PBX3 水平显著较高,提示血清miR-922、 PBX3 水平越高,患儿预后越差。 PBX3 能够促进细胞发育和进化,并起到一定调节作用,其异常升高可使肿瘤细胞的侵袭和迁移能力增强,促进患儿病情发展[22]。细胞功能障碍是AML患儿预后差的重要影响因素之一。 PBX3 高表达能够上调相关细胞因子,并激活相关信号通路,使机体细胞功能出现障碍,影响患儿预后[23]。研究[24]表明, PBX3 高表达可促进AML患儿病情的恶性发展,使其预后情况恶化。本研究显示, PBX3 在预测AML患儿预后不良中的特异度最高,而后依次为miR-922、25-OH-D3, 提示血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平与儿童AML的发生与发展以及预后具有相关性,其对AML患儿预后的评估效果较好,与马李洁等[25]研究结果一致。
综上所述, AML患儿血清25-OH-D3水平降低, miR-922、 PBX3 水平升高。血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 对AML患儿预后的评估价值较高。
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表 1 对照组儿童和AML组患儿血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平比较(x±s)
组别 n 25-OH-D3/(nmol/L) miR-922 PBX3 对照组 87 72.49±6.93 0.91±0.24 0.38±0.12 AML组 73 26.56±3.80* 2.58±0.91* 2.33±0.27* 25-OH-D3: 25-羟维生素D3; miR-922: 血清微小RNA-922; PBX3 : 前B细胞白血病同源盒基因3。与对照组比较, * P < 0.05。 表 2 2组一般资料比较(x±s)[n(%)]
临床特征 分类 预后良好组(n=52) 预后不良组(n=21) χ2/t P 年龄/岁 8.27±1.36 8.39±1.54 0.168 0.889 性别 男 32(61.54) 12(57.14) 0.049 0.965 女 20(38.46) 9(42.86) 淋巴结肿大 是 28(53.85) 10(47.62) 0.858 0.624 否 24(46.15) 11(52.38) 危险度分层 标危 41(78.85) 4(19.05) 6.917 0.003 中高危 11(21.15) 17(80.95) 白细胞计数/(×109/L) 39.86 ±4.17 56.42 ±5.84 7.264 0.001 血红蛋白浓度 ≥90 g/L 30(57.69) 13(61.90) 0.670 0.519 < 90 g/L 22(42.31) 8(38.10) 染色体核型 正常 39(75.00) 2(9.52) 9.453 < 0.001 异常 13(25.00) 19(90.48) 25-OH-D3/(nmol/L) 37.48±5.92 15.64±1.67 12.869 < 0.001 miR-922 1.23±0.68 3.92±1.13 10.005 < 0.001 PBX3 1.45±0.18 3.21±0.36 11.801 < 0.001 表 3 多因素Logistic回归分析的变量赋值表
因素 变量说明 赋值情况 危险度分层 自变量 中高危=1, 标危=0 白细胞计数 自变量 ≥48.14×109/L=1, < 48.14×109/L=0 染色体核型 自变量 异常=1, 正常=0 25-OH-D3 自变量 ≤26.56 nmol/L=1, >26.56 nmol/L=0 miR-922 自变量 ≥2.58=1, < 2.58=0 PBX3 自变量 ≥2.33=1, < 2.33=0 表 4 多因素Logistic回归分析
因素 β 标准误 Wald P OR 95% CI 危险度分层 0.572 0.267 9.857 < 0.001 1.687 1.394~1.816 白细胞计数 0.658 0.245 11.489 < 0.001 1.948 1.769~2.489 染色体核型 0.204 0.185 7.468 0.013 2.180 1.815~2.461 25-OH-D3 0.558 0.720 10.947 < 0.001 1.526 1.348~2.078 miR-922 0.175 0.683 9.755 < 0.001 1.781 1.519~2.683 PBX3 0.468 0.504 8.052 < 0.001 2.192 1.715~3.018 表 5 血清25-OH-D3、miR-922、 PBX3 水平在AML患儿预后不良评估中的价值
因素 AUC 灵敏度 特异度 95%CI P 25-OH-D3 0.815 71.43 82.69 1.524~1.831 < 0.001 miR-922 0.827 80.95 80.77 1.349~1.869 < 0.001 PBX3 0.853 76.19 86.54 1.198~1.589 < 0.001 -
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