백혈병세포 아형에 따른 uPA 수용체 발현양상과 출혈성 지표에 대한 인자 분석

Abstract

[한글]

uPA와 그 수용체는 여러 고형 종양세포에서 관찰되며, 단백분해작용이 있어 악성종양세포의 증식 및 전이 과정에 관여하는 것으로 알려져 있으므로 백혈병세포에서도 아형에 따라 다양한 발현 양상을 보일 것으로 예측되며 이러한 다양성이 출현성향의 차이와도 관련이 있을 가능성이 있다. 이에 본 연구자는 백혈병으로 진단받고 항암요법을 받지 않은 44명의 환자로부터 백혈병세포를 분리하여 uPA과 수용체, tPA(tissue-type plasminogen activator) 및 PAI-Ⅰ(alas-minogen activator inhibitor-Ⅰ)등의 섬유소용해 관련검사를 단세포군 항체를 이용하여 유세포분석기 및 효소면역법으로 측정한 후 출혈성 지표에 대한 인자 분석을 시도하였다. 그 결과 급성백혈병 환자 40명과 만성백혈병 환자 4명(총 44명) 중 34명(77.3%)에서 uPA 수용체의 발현이 증가되어 있었으며, 아형에 따라 급성골수모세포성백혈병 6명, 급성전골수성백혈병 8명, 급성골수-단구성 백혈병 9명, 급성단구성백혈병 3명, 급성림프성백혈병 3명, 만성골수성백혈병 4명이었다. 이 중 급성전골수성백혈병에서 uPA 수용체 발현율이 평균 74.4로 급성림프성백혈병(평균30.0%)에 비하여 유의하게 높았고(p=0.0098), RFI(relative fluoresence index) 역시 급성전골수성백혈병에서 15.04±13.23로서 가장 높아 uPA 수용체 발현율과 유의한 상관성을 보였다(r=0.4692, p=0.0029). 효소면역법 결과에 의한 uPA 수용체와 uPA도 역시 급성전골수성백혈병에서 각각 0.26±0.13 ng/mg protein과 0.22±0.24 ng/mg protein으로 급성림프성백혈병 (0.02±0.01 ng/mg protein, 0.11±0.02 ng/mg protein)에 비하여 유의하게 높았다(p=0.0276, 0.0150). 그러나 tPA를 발현하는 환자는 6명 뿐으로 백혈병 아형간에 차이가 없었으며, PAI-Ⅰ는 만성골수성백혈병 환자에서 1.29±2.66 ng/mg protein으로 유의하게 증가되어 있었다(p=0.0086). 유세포분석기에 의한 uPA 수용체 발현율과 효소면역법에 의한 uPA 수용체 함량은 유의한 순 상관성이 있었고(r=0.4161, p=0.0081), 뿐만아니라 유세포분석 결과의 상대적 형광강도(RFI)와 효소면역법에 의한 uPA 및 uPA 수용체 함량도 유의한 순 상관성이 있었다(r=0.4639, p=0.0039; r=0.3498, p=0.0391). 출혈성 지표에 대한 다변량 로짓 회귀 분석(multivariate logistic regression analysis)을 실시한 결과 uPA 수용체 발현율이 출혈성지표로서 의의가 있는 것으로 나타났으며 이때 오즈비(Odds ratio)는 1.1002였다(p=0.0128).

uPA 수용체 발현정도에 따른 혈액응고관련종목 검사결과를 살펴보면 발현율이 75 percentile 이상으로 높은 환자군에서는 혈소판수 5× 10**9 /L 이하로 감소된 환자가 81.9%인 반면, 나머지 환자군에서는 36∼55%였다. 또한 섬유소원(fibrinogen)농도는 uPA 수용체 발현율이 높은(75 percentile 이상) 환자군의 36.4%에서 200 mg/dL 이하였으나 발현율이 낮은(25 percentile 이하) 군에서는 관찰되지 않아 uPA 수용체 발현율과 역상관관계를 나타내었다(r=-0.3745, p=0.0201). FDP/fdp는 uPA 수용체 발현율 25 percentile 이상인 환자군에서는 30% 내외에서 1:80 이상의 역가를 보였으나 25 percentile 이하인 환자군에서는 모두 1:5 이하였다. 프로트롬빈 시간은 uPA 수용체 발현율이 증가할 수록 연장되는 경향을 보였다(r=0.4082, p=0.0071).

대상군의 출혈성 경향은 uPA 수용체 발현율이 높은 환자군에서는 점상출혈(72.7%) 외에 두개강내출혈(9.1%), 폐출혈(27.3%), 심한 상부소화기출혈(9,1%) 등 치명적인 출혈이 관찰되었던 반면, 발현율이 낮은 환자군에서는 비출혈(9.1%)과 혈뇨(18.2%) 만이 관찰되었다. 따라서 uPA 수용체를 통한 섬유소용해의 활성화가 백혈병 환자의 출혈에 의의있는 영향을 미침을 알 수 있었고, 향후 출혈성지표로서의 진단적 응용은 물론 uPA 수용체 발현의 조절을 통하여 예방적 접근도 가능할 것으로 사료되었다.

[영문]

An exaggerated hemorrhagic syndrome is a characteristics in acute nonlymphoblastic leukemia, especially in acute promyelocytic leukemia(APL). Disseminated intravascular coagulation(DIC) as a result of a procoagulant factor release and primary hyperfibrinolysis due to plasminogen activators also released by leukemic cells have been implicated in the development of this syndrome. Recent research on tumor cells has idintified a mechanism of extracellular proteolysis in association with cell-surface plasminogen activation involving urokinase-type plasminoen activator(uPA) binding to high-affinity specific receptors(uPAR) on the cell surface. This has implied a potentional role for uPAR in initiating the excessibe fibrinolysis in leukemic patients. Therefore, in this study, uPAR, uPA, tPA(tissue-type plasminogen activator ) and PAI-Ⅰ(plasminogen activator inhibitor-Ⅰ) were analyzed in various leukemic cells and the relationship of these parameters with bleeding tendencies was observed in various subgroups of leukemia. Flowcytometric analysis of uPAR was performed with peripheral mononuclear cells from 20 healthy subjects and leukemic cells from 44 patients with acute and chronic leukemia prior to chemotherapy(aged from 2 to 60 years; 6 with acute myeloblastic type(AML), 9 with promyelocytic type(APL7, 12 with myelomonocytic type(AMMoL), 4 with monocytic type(AMoL), 9 with lymphoblastic type(ALI), and 4 with chronic myelocytic leukemia blast crisis(CML, BC). Other fibrinolytic parameters, such as uPA, tPA, and PAI-Ⅰ, were also assayed with enzyme immunoassay. Expression of uPAR was found in 34 patients(77.3%); 6 with AML, 8 with APL, 10 with AMMoL, 3 with AMoL, 4 with CML and 3 with ALL. The percentage of cells with increased uPAR as well as RFI(relative fluorescence intensity) in APL was significantly higher than in acute lymphoblastic leukemia(p=0.0798; p=0.0029). uPA and uPAR levels by enzyme immunpoassay were also significantly elevated in APL(p=0.0276; P=0.0150), but PAI-Ⅰ was elevated in CML(p=0.0086), tPA showed no difference among cell types. The positive percentages and RFI of uPAR by flowcytometry were correlated well with the contents of uPA and its receptor by enzyme immunoassay. As a results of multivariate logistic repression analysis, uPAR was the only parameter which positively correlated with bleeding tendencies among fibrinolytic paratmeters(Odds ratio=1.1002; p=0.0128) observed. There was a non-significant trend towards more prolongation of prothrombin time, moderate thrombocytopenia, lower fibrinogen concentrations, and higher FDP titers in patients with enhanced uPAR expression, as compared to patients with weak uPAR expression. Moreover, fatal hemorrhages in brain, lung and gastrointestinal tract were observed in 45.5% of patients with enhanced expression of uPAR.

These data suggest that uPAR may play an important role to produce a tendency towards hemorrhages in leukemic patients, particulary with APL through the mechanism of cellular fibrinolysis.