真性红细胞增多症及血栓并发症发病机理研究进展
作者：苏琳
单位：北京医科大学人民医院
关键词：红细胞增多症，真性；血栓并发症；发病机理
临床血液学杂志990125 任汉云 王德炳审校
真性红细胞增多症(Polycythemia Vera,PV)是以红细胞增高为主 ，三系均增高的慢性克隆性骨髓增生异常的疾病，是一种增殖细胞数量增加，至少在疾病的 稳定期，无明显分化障碍的一种干细胞或祖细胞疾病。与继发性红细胞增多症不同，真性红 细胞增多症存在细胞内缺陷，在正常血氧饱和度下，促红细胞生长素(EPO)分泌受抑制时红 细胞仍过度增生。近年来在PV发病机制方面的研究取得了一些进展，现综述如下：
1 PV细胞对生长因子的敏感性增加
正常红系祖细胞在培养基中需要加入EPO才能形成集落，而PV患者的红系祖细胞在 缺少EPO的情况下，仍可在培养基中自发分化生长，形成合成血红蛋白的红细胞集落〔1 〕。有学者曾提出假设，认为PV的原发缺陷是红细胞生成素信号传导系统的异常，或是EP O受体(EPOR)本身的异常。因为已观察到，EPOR基因的点突变导致受体胞浆内截断，EPOR信 号传递系统发生变化使EPOR易被激活，红系祖细胞对EPO反应增加。这种变异与家族性红细 胞增多症有关。至今在PV患者中未发现EPOR的异常。在各种培养基中PV的红系祖细胞对EPO 异常敏感，所需甚微。PV患者血清中EPO水平正常或偏低(放血术后EPO水平轻度增加)。继发 性红细胞增多症患者的骨髓细胞与正常人相似，在培养基中不加EPO就不能形成红系细胞集 落。继发性红细胞增多症时EPO水平上升，以先天性心脏病患者血清EPO水平为最高。尽管有 重叠，利用血清EPO水平的测定，仍可鉴别PV与继发性红细胞增多症。血清EPO单独作为诊断 参数，有效性达90%，界值为5 U/L。对增高的血清EPO至少应重复3次〔2〕。近来研 究表明，PV的红系祖细胞对其它数种生长因子高敏感，而且粒单系和巨核祖细胞亦对这些生 长因子亦敏感。这些因子包括：白细胞介素3(rIL-3)、干细胞生长因子(SCF)〔3〕 、粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)〔4，5〕等 。PV患者红系爆式集落形成单位(BFU-E)与正常人骨髓的BFU-E相比，对白细胞介 素3(rIL-3)的敏感性增加38倍〔6〕，对重组人EPO的敏感性增加4.3倍。PV骨髓 中的粒-巨噬细胞集落形成单位(CFU-GM)和巨核细胞集落形成单位(DFU-Meg)同样对rIL- 3和重组人粒巨噬细胞集落刺激因子(rGM-CSF)高度敏感。与正常骨髓细胞相比，PV细胞对r IL-4、rIL-6、G-CSF、M-CSF无特殊反应。PV的骨髓祖细胞对rIL-3和GM-CSF的高敏感 性可能在PV的发病机制中起重要作用。造血生长因子(Hemetopoietic Growth Factors，GFs )可调节干细胞和祖细胞向各系成熟细胞增殖分化。PV患者常伴有白细胞和血小板增多可能 是由于其干祖细胞对多种造血因子敏感性增加所致。PV患者循环中的红系祖细胞对胰岛素样 生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)高度敏感，其敏感性增加了100倍以上。这种作用是通过IGF-Ⅰ受体 介导的。
, 百拇医药
2 PV患者造血的细胞内信号传递的异常
PV患者红系祖细胞对多种生长因子敏感。受体结合试验和放射自显影研究显示，PV患 者红系祖细胞EPOR和干细胞生长因子受体(SCFR)与其配体的亲和力与正常红系祖细胞相比 差异无明显性，且这两种生长因子的受体数目并不比正常细胞多，提示PV患者红系祖细胞对 多种生长因子敏感是由于这些生长因子在细胞内共同信号通道中某些分子异常所致。SCF、E PO、rIL-3、IGF-Ⅰ受体信号对红系祖细胞增殖、成熟起重要作用。这些造血生长因子的 共同特征是：生长因子与受体结合后，激活受体本身或与受体有关的蛋白酪氨酸激酶(PTKs) ，然后使信号分子发生酪氨酸磷酸化作用，并通过共同的信号传导通道(例如RAS/MAPK和JAK /STAT)，将信号传至细胞核中。信号分子酪氨酸磷酸化水平取决于PTKs和酪氨酸磷酸酶(PTP s)之间相对水平或活性。不论PTPs或PTKs的异常，均可能破坏平衡，引起磷酸化作用调节的 失控，导致细胞增殖的异常〔7～9〕。目前PTP对造血干细胞和祖细胞增殖方面的影 响尚不清楚，但PV患者的红系祖细胞中PTP的活性是正常细胞的2～3倍。活性增高主要由一 种分子量大约为170 KD的PTP所致。这种PTP位于细胞膜上或与细胞膜相关，对PTP抑制剂敏 感。在正常人中，随红系祖细胞的进一步成熟，PTP活性很快下降。但在真红的红系细胞中 ，PTP的下降幅度慢得多。这一变化可能对PV患者的红系祖细胞的过度增生和/或生存起重要 作用。PV患者的红系祖细胞对多种生长因子敏感，可能与异常的酪氨酸磷酸酶有关〔10 〕。研究表明，若无外源性IGF-Ⅰ刺激，外周血单个核细胞中的IGF-Ⅰ受体亚 单位存在基础水平的酪氨酸磷酸化作用。但在PV患者单个核细胞中，这种磷酸化作用明显高 于正常细胞。正常外周血单个核细胞予10-10 mol/L IGF-Ⅰ处理后，未测到酪氨酸 磷酸化水平的增高。PV患者的外周血单个核细胞予10-10 mol/L和10-8 mol/L IGF-Ⅰ后，酪氨酸磷酸化水平明显增加且发生快速。PV患者外周血单个核细胞有2个特征： ①胰岛素样生长因子Ⅰ受体的β亚单位，基础酪氨酸磷酸化水平增高；②有对酪氨酸磷酸酶 高敏感性和高反应性的受体。这些特征可能影响受体传递增殖信号的能力，与不受抑制增生 有关〔11〕。
, 百拇医药
3 染色体变异
目前未发现本病(PV)具特异的染色体变异。获得性20号染色体长臂的缺失是PV患者中 最常出现的异常，约在10%～15%的患者中发现此变异。有学者认为：染色体的缺失可能导致 一个或多个基因的丢失，而这些基因可能在调控造血祖细胞的增殖分化起重要作用〔12 〕。利用分子生物学分析方法，已找到20号染色体长臂的缺失区。有学者提出用人造染色 体覆盖这一缺失区来寻找目的基因。遗憾的是：这个常见的缺失区很大，寻找这样的基因目 标是一项非常坚苦的工作。PV中最常见的染色体数量上的异常为8号染色体及9号染色体呈 3倍体变异。这种变异在疾病中所起作用尚不清楚，但却有诊断和评估预后的作用。研究表 明：9号染色体的3倍体变化与疾病持续时间成正比。对外周血细胞利用位点杂交及荧光检测 技术，比传统的染色体分析更敏感、快速、便利地检出染色体的异常〔13〕。
4 PV血栓形成的新机制
, 百拇医药
真红细胞在诊断时及诊断后出现的血栓概率16%～63%。数据的差别是由于排除和包括 微血管血栓所致。Schafer报道，在749名PV患者中。血栓直接导致29%的患者死亡。PV患者 血容量绝对增多，红细胞压积升高，血液粘稠度升高，易形成血栓。临床实践中发现：血 小板计数正常或予抗血小板药物并不能完全消除血栓形成的危险。患者的年龄及血小板功能 的异常或血小板活性增强与血栓形成无明显联系。研究表明，合并血栓形成的PV患者与无血 栓的PV患者，在血小板计数、白细胞计数及红细胞压迹上无显著差异。而且血栓危险因素( 高血压，高血脂症，吸烟，糖尿病)在PV患者中并不预示动脉血栓的形成。大样本患者研究 表明，一些发生血栓的PV患者同时存在一种或几种自然抗凝物质(NA)的减少。这些抗凝物质 为，抗凝血酶Ⅲ、蛋白C和蛋白S。发生血栓的真红患者中，43.5%的人存在抗凝物质方 面的缺陷，而无血栓形成的患者中仅5.7%的人存在抗凝方面的缺陷。以上数据表明，血 栓形成存在多种因素，自然抗凝物质的缺陷及/或活性蛋白C的抵抗表明一种前血栓形成状态 。尚需进一步研究，以明确自然抗凝物NA减少的机制〔14〕。近来亦有研究发现，患 者单核细胞产生组织因子(TF)的能力明显增加。由于存在此种机制，对已发生血栓的患者， 需长期口服抗凝剂治疗。
, 百拇医药
邮政编码：北京，100044
参考文献
[1] Spivak JL,Pham J,Isaac M,et al.Erythropoietin is both a mitogen and a survival factor.Blood,1991,77:1228
[2] Remcha-AF,Montserrat-Ⅰ,Santamaria-A,et al.Serum erythropoie ntin in the diagnosis of polycythemia vera.A follow-up study.Haematologica,1997 ,82(4):406
[3] Dai CH,Krantza SB,Green WF,et al.Polycythemia vera Ⅲ Burst-fo rming usints-erythroid response to stem cell factor and c-kit receptor express ion.Br J Haemato 1994,86:12
, http://www.100md.com
[4] Correa PN,Eskinazi D,Axelrad AA,et al.Circulating erythroid pro genitors in polycythemia vera are hypersensitive to insulin-like growth factor in vitro:Studies in an improved serum-free medium.Blood,1994,83:99
[5] Muta K,Krantz SB,Bondurant MC,et al.Distinct roles of erythropo ietin,insuli-like growth factor Ⅰ and stem cell factor in the development of e rythroid progenitor cells.J Clin Invest,1994,94:34
[6] Dai CH,Kratz SB,Means RT,et al.Polycythemia vera blood burst-f orming untis erythroid are hypersentive to interleukin-3.J Clin Invest,1991,87: 391
, http://www.100md.com
[7] Kishimoto T,Taga T,Akira S.Cytokine signal trasdutction.Cell,19 94,76:253
[8] Streuli M,et al.Protein tyrosine phoshatases in signaling.Curr Opin Cell Biol,1996,8:182
[9] Zhao Z,Shen SH,Fischer EH,et al.Structure,regulation and functi on of SH2 domaincontaining protein tyrosine phoshatases.Adv Prot Phosphatases,19 95,9:297
[10] Sui X,Krantz SB,Zhao Z,et al.Identification of increased prote in tyrosine phosphatase activity in polycythemia vera erythroid progenitor cells .Blood,1997,90(2):651
, 百拇医药
[11] Amer M,Mirza,Paulo-N,et al.Increased basal and induced tyrosi ne phosphorylation of the insulin-like growth factor Ⅰ receptor β subunit in circulating mononuclear cells of patients with polycythemia vera.Blood,1995,86(3 ):877
[12] Asimakopoulos FA,Gilbert JG,Aldred MA,et al.Intestitial dele tion constitutes the major mechanism for loss heterozygosity on chromosome 20q i n polycythemia vera.Blood,1996,88(7):2690
[13] Amiel A,Gaber E,Manor Y,et al.Fluorescence in situ hybridizati on for the detection of trisomies 8 and 9 in polythemia vera.Cancer Genet Cytoge net,1995,79(2):153
[14] Bucalossi A,Marott G,Bigazzi C,et al.Reduction of antithromb in Ⅲ,protein C and protein S levels and activated protein C resistence in polyc ythemia vera and essential thrombocythemia patients with thrombosis.Am J Hematol ,1996,52(1):14-20
(1998-07-08 收稿), http://www.100md.com
单位：北京医科大学人民医院
关键词：红细胞增多症，真性；血栓并发症；发病机理
临床血液学杂志990125 任汉云 王德炳审校
真性红细胞增多症(Polycythemia Vera,PV)是以红细胞增高为主 ，三系均增高的慢性克隆性骨髓增生异常的疾病，是一种增殖细胞数量增加，至少在疾病的 稳定期，无明显分化障碍的一种干细胞或祖细胞疾病。与继发性红细胞增多症不同，真性红 细胞增多症存在细胞内缺陷，在正常血氧饱和度下，促红细胞生长素(EPO)分泌受抑制时红 细胞仍过度增生。近年来在PV发病机制方面的研究取得了一些进展，现综述如下：
1 PV细胞对生长因子的敏感性增加
正常红系祖细胞在培养基中需要加入EPO才能形成集落，而PV患者的红系祖细胞在 缺少EPO的情况下，仍可在培养基中自发分化生长，形成合成血红蛋白的红细胞集落〔1 〕。有学者曾提出假设，认为PV的原发缺陷是红细胞生成素信号传导系统的异常，或是EP O受体(EPOR)本身的异常。因为已观察到，EPOR基因的点突变导致受体胞浆内截断，EPOR信 号传递系统发生变化使EPOR易被激活，红系祖细胞对EPO反应增加。这种变异与家族性红细 胞增多症有关。至今在PV患者中未发现EPOR的异常。在各种培养基中PV的红系祖细胞对EPO 异常敏感，所需甚微。PV患者血清中EPO水平正常或偏低(放血术后EPO水平轻度增加)。继发 性红细胞增多症患者的骨髓细胞与正常人相似，在培养基中不加EPO就不能形成红系细胞集 落。继发性红细胞增多症时EPO水平上升，以先天性心脏病患者血清EPO水平为最高。尽管有 重叠，利用血清EPO水平的测定，仍可鉴别PV与继发性红细胞增多症。血清EPO单独作为诊断 参数，有效性达90%，界值为5 U/L。对增高的血清EPO至少应重复3次〔2〕。近来研 究表明，PV的红系祖细胞对其它数种生长因子高敏感，而且粒单系和巨核祖细胞亦对这些生 长因子亦敏感。这些因子包括：白细胞介素3(rIL-3)、干细胞生长因子(SCF)〔3〕 、粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)〔4，5〕等 。PV患者红系爆式集落形成单位(BFU-E)与正常人骨髓的BFU-E相比，对白细胞介 素3(rIL-3)的敏感性增加38倍〔6〕，对重组人EPO的敏感性增加4.3倍。PV骨髓 中的粒-巨噬细胞集落形成单位(CFU-GM)和巨核细胞集落形成单位(DFU-Meg)同样对rIL- 3和重组人粒巨噬细胞集落刺激因子(rGM-CSF)高度敏感。与正常骨髓细胞相比，PV细胞对r IL-4、rIL-6、G-CSF、M-CSF无特殊反应。PV的骨髓祖细胞对rIL-3和GM-CSF的高敏感 性可能在PV的发病机制中起重要作用。造血生长因子(Hemetopoietic Growth Factors，GFs )可调节干细胞和祖细胞向各系成熟细胞增殖分化。PV患者常伴有白细胞和血小板增多可能 是由于其干祖细胞对多种造血因子敏感性增加所致。PV患者循环中的红系祖细胞对胰岛素样 生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)高度敏感，其敏感性增加了100倍以上。这种作用是通过IGF-Ⅰ受体 介导的。
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2 PV患者造血的细胞内信号传递的异常
PV患者红系祖细胞对多种生长因子敏感。受体结合试验和放射自显影研究显示，PV患 者红系祖细胞EPOR和干细胞生长因子受体(SCFR)与其配体的亲和力与正常红系祖细胞相比 差异无明显性，且这两种生长因子的受体数目并不比正常细胞多，提示PV患者红系祖细胞对 多种生长因子敏感是由于这些生长因子在细胞内共同信号通道中某些分子异常所致。SCF、E PO、rIL-3、IGF-Ⅰ受体信号对红系祖细胞增殖、成熟起重要作用。这些造血生长因子的 共同特征是：生长因子与受体结合后，激活受体本身或与受体有关的蛋白酪氨酸激酶(PTKs) ，然后使信号分子发生酪氨酸磷酸化作用，并通过共同的信号传导通道(例如RAS/MAPK和JAK /STAT)，将信号传至细胞核中。信号分子酪氨酸磷酸化水平取决于PTKs和酪氨酸磷酸酶(PTP s)之间相对水平或活性。不论PTPs或PTKs的异常，均可能破坏平衡，引起磷酸化作用调节的 失控，导致细胞增殖的异常〔7～9〕。目前PTP对造血干细胞和祖细胞增殖方面的影 响尚不清楚，但PV患者的红系祖细胞中PTP的活性是正常细胞的2～3倍。活性增高主要由一 种分子量大约为170 KD的PTP所致。这种PTP位于细胞膜上或与细胞膜相关，对PTP抑制剂敏 感。在正常人中，随红系祖细胞的进一步成熟，PTP活性很快下降。但在真红的红系细胞中 ，PTP的下降幅度慢得多。这一变化可能对PV患者的红系祖细胞的过度增生和/或生存起重要 作用。PV患者的红系祖细胞对多种生长因子敏感，可能与异常的酪氨酸磷酸酶有关〔10 〕。研究表明，若无外源性IGF-Ⅰ刺激，外周血单个核细胞中的IGF-Ⅰ受体亚 单位存在基础水平的酪氨酸磷酸化作用。但在PV患者单个核细胞中，这种磷酸化作用明显高 于正常细胞。正常外周血单个核细胞予10-10 mol/L IGF-Ⅰ处理后，未测到酪氨酸 磷酸化水平的增高。PV患者的外周血单个核细胞予10-10 mol/L和10-8 mol/L IGF-Ⅰ后，酪氨酸磷酸化水平明显增加且发生快速。PV患者外周血单个核细胞有2个特征： ①胰岛素样生长因子Ⅰ受体的β亚单位，基础酪氨酸磷酸化水平增高；②有对酪氨酸磷酸酶 高敏感性和高反应性的受体。这些特征可能影响受体传递增殖信号的能力，与不受抑制增生 有关〔11〕。
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3 染色体变异
目前未发现本病(PV)具特异的染色体变异。获得性20号染色体长臂的缺失是PV患者中 最常出现的异常，约在10%～15%的患者中发现此变异。有学者认为：染色体的缺失可能导致 一个或多个基因的丢失，而这些基因可能在调控造血祖细胞的增殖分化起重要作用〔12 〕。利用分子生物学分析方法，已找到20号染色体长臂的缺失区。有学者提出用人造染色 体覆盖这一缺失区来寻找目的基因。遗憾的是：这个常见的缺失区很大，寻找这样的基因目 标是一项非常坚苦的工作。PV中最常见的染色体数量上的异常为8号染色体及9号染色体呈 3倍体变异。这种变异在疾病中所起作用尚不清楚，但却有诊断和评估预后的作用。研究表 明：9号染色体的3倍体变化与疾病持续时间成正比。对外周血细胞利用位点杂交及荧光检测 技术，比传统的染色体分析更敏感、快速、便利地检出染色体的异常〔13〕。
4 PV血栓形成的新机制
, 百拇医药
真红细胞在诊断时及诊断后出现的血栓概率16%～63%。数据的差别是由于排除和包括 微血管血栓所致。Schafer报道，在749名PV患者中。血栓直接导致29%的患者死亡。PV患者 血容量绝对增多，红细胞压积升高，血液粘稠度升高，易形成血栓。临床实践中发现：血 小板计数正常或予抗血小板药物并不能完全消除血栓形成的危险。患者的年龄及血小板功能 的异常或血小板活性增强与血栓形成无明显联系。研究表明，合并血栓形成的PV患者与无血 栓的PV患者，在血小板计数、白细胞计数及红细胞压迹上无显著差异。而且血栓危险因素( 高血压，高血脂症，吸烟，糖尿病)在PV患者中并不预示动脉血栓的形成。大样本患者研究 表明，一些发生血栓的PV患者同时存在一种或几种自然抗凝物质(NA)的减少。这些抗凝物质 为，抗凝血酶Ⅲ、蛋白C和蛋白S。发生血栓的真红患者中，43.5%的人存在抗凝物质方 面的缺陷，而无血栓形成的患者中仅5.7%的人存在抗凝方面的缺陷。以上数据表明，血 栓形成存在多种因素，自然抗凝物质的缺陷及/或活性蛋白C的抵抗表明一种前血栓形成状态 。尚需进一步研究，以明确自然抗凝物NA减少的机制〔14〕。近来亦有研究发现，患 者单核细胞产生组织因子(TF)的能力明显增加。由于存在此种机制，对已发生血栓的患者， 需长期口服抗凝剂治疗。
, 百拇医药
邮政编码：北京，100044
参考文献
[1] Spivak JL,Pham J,Isaac M,et al.Erythropoietin is both a mitogen and a survival factor.Blood,1991,77:1228
[2] Remcha-AF,Montserrat-Ⅰ,Santamaria-A,et al.Serum erythropoie ntin in the diagnosis of polycythemia vera.A follow-up study.Haematologica,1997 ,82(4):406
[3] Dai CH,Krantza SB,Green WF,et al.Polycythemia vera Ⅲ Burst-fo rming usints-erythroid response to stem cell factor and c-kit receptor express ion.Br J Haemato 1994,86:12
, http://www.100md.com
[4] Correa PN,Eskinazi D,Axelrad AA,et al.Circulating erythroid pro genitors in polycythemia vera are hypersensitive to insulin-like growth factor in vitro:Studies in an improved serum-free medium.Blood,1994,83:99
[5] Muta K,Krantz SB,Bondurant MC,et al.Distinct roles of erythropo ietin,insuli-like growth factor Ⅰ and stem cell factor in the development of e rythroid progenitor cells.J Clin Invest,1994,94:34
[6] Dai CH,Kratz SB,Means RT,et al.Polycythemia vera blood burst-f orming untis erythroid are hypersentive to interleukin-3.J Clin Invest,1991,87: 391
, http://www.100md.com
[7] Kishimoto T,Taga T,Akira S.Cytokine signal trasdutction.Cell,19 94,76:253
[8] Streuli M,et al.Protein tyrosine phoshatases in signaling.Curr Opin Cell Biol,1996,8:182
[9] Zhao Z,Shen SH,Fischer EH,et al.Structure,regulation and functi on of SH2 domaincontaining protein tyrosine phoshatases.Adv Prot Phosphatases,19 95,9:297
[10] Sui X,Krantz SB,Zhao Z,et al.Identification of increased prote in tyrosine phosphatase activity in polycythemia vera erythroid progenitor cells .Blood,1997,90(2):651
, 百拇医药
[11] Amer M,Mirza,Paulo-N,et al.Increased basal and induced tyrosi ne phosphorylation of the insulin-like growth factor Ⅰ receptor β subunit in circulating mononuclear cells of patients with polycythemia vera.Blood,1995,86(3 ):877
[12] Asimakopoulos FA,Gilbert JG,Aldred MA,et al.Intestitial dele tion constitutes the major mechanism for loss heterozygosity on chromosome 20q i n polycythemia vera.Blood,1996,88(7):2690
[13] Amiel A,Gaber E,Manor Y,et al.Fluorescence in situ hybridizati on for the detection of trisomies 8 and 9 in polythemia vera.Cancer Genet Cytoge net,1995,79(2):153
[14] Bucalossi A,Marott G,Bigazzi C,et al.Reduction of antithromb in Ⅲ,protein C and protein S levels and activated protein C resistence in polyc ythemia vera and essential thrombocythemia patients with thrombosis.Am J Hematol ,1996,52(1):14-20
(1998-07-08 收稿), http://www.100md.com