급성 백혈병의 혈청 및 백혈구내 LDH Isoenzyme에 관한 연구

Abstract

[한글]

급성 백혈병은 유형에 따라 임상경과 및 치료의 방법과 예후가 다르기 때문에 정확한 분류는 매우 중요하며 많은 학자들의 관심의 대상이 되어왔다. 전통적인 백혈병의 유형분류 방법은 말초 혈액 및 골수 검사소견상 백혈병 세포의 형태학적 특징에 기반을 둔 것이다. 형태학적 특징이란 주관적인 판단에 좌우되는 일이 많기 때문에 1976년 French-American-British Cooperative group은 백혈병 분류학의 개념을 재정립하고자 시도하였다(FAB classification). 1970년대에 와서는 면역학의 발달로 말미암아 세포표면 항원 및 표지자 검사가 활발히 연구되기 시작하였다. 또한 일부 학자들은 세포의 효소 함량을 조직화학적 염색법 뿐만아니라 생화학적 방법으로 효소치를 분석함으로써 백혈병세포의 분화도나 비정상도를 객관성있게 표현하고자 시도하고있다.

그중에서도 특히 Kornberg와 Polliack(1980)는 급성 백혈병에서 total lactic dehydrogenase activity(총 LDH활성도)가 acute lymphoblastic leukemia(ALL)에서 더욱 현저히 증가했음을 보고하여 주목을 받고 있다.

이에 저자는 건강대조군 30명과 급성 백혈병환자 57명을 대상으로, 환자군을 다시 ALL과acute myeloblastic leukemia(AML)로 나누어 이들의 혈청 및 leukolysate에서의 LDH isoenzyme(동위효소) 각 분획의 분포상을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1.Leukolysate 제조방법에 따라 건강인 10명에서 측정한 leukolysate내의 LDH동위효소 분포상을 보면 dextran sedimentation 법에서는 LDH 3분획 (P<0.05)과 4분획이 높았고 Ficoll-HyPaque법에서는 LDH 1분획과 2분회 (P<0.05)이 높았다. 이것은 dextrin sedimentation법에서는 과립구가 유입되어 들어간 때문으로 생각되며, 본 실험에서는 순수 백혈병 세포를 모으기 위해서 Ficoll-Hypaque법을 사용하였다.

2. 한자군의 평균 백혈구 수와 백혈병 세포의 비율은 AML군과 ALL군에서 비슷하였는데, 총 LDH활성도는 AML군이 평균 325.2IU/L, ALL군이 평균 426.5IU/L로 ALL군에서 더높았다.

3. 급성 백혈병 환자군의 혈청내 LDH 동위효소 분포상은 대조군에 비해 LDH 1,2분획이 감소되었고, LDH 3,4분획은 증가되었는데, 특히 LDH 3분획의 변화가 의의가 있었다(P<0.05).

4. 급성 백혈병 환자군의 leukolysate내 LDH 동위효소 분포상은 혈청의 LDH 동위효소분포상과는 반대의 경향을 보였다. 급성 백혈병 환자군에서 대조군에 비해 LDH 1,2분획흔 증가되었고, LDH 3,4분획은 감소되었으며, LDH 5분획은 별 차이가 없었다. LDH 1,3분획은 대조군과 AML, ALL군 사이에서 의의있는 차이가 있었다(p<0.05). LDH 4분획은 급성 백혈병 환자군에서 대조군에 비해 현저히 감소되었으나, AML군과 ALL군 사이에는 차이가 없었다.

5. 3과 4의 적과를 종합하여 LDH 동위효소의 각 분획에 대한 비율로 급성백혈병의 진단 및 유형감별에 도움이 될만한 객관적인 임의의 지수를 설정했을 때, 대조군과 급성 백혈병군의 감별만을 위해서는 혈청이나 leukolysate내의 동위효소 분포상이나 LDH1/LDH5의 ratio만으로도 의의가 있었다. 그러나 AML군과 ALL군을 감별하기 위해서는 통계적으로 가장 유의한 분획의 조합인 leukolysate내외 (LDH 1/LDH3)x (LDH1/LDH4)의 지수를 설정하면 좋을 것으로 생각되었다. 이 지수는 혈청에서 대조군이 4.6, 환자군은 각각 0.5, 0.6이었고,leukolysate내에서는 대조군이 0.4, ALL은 1.7, AML은 0.9이었다.

이상의 결과를 종합하면 건강 대조군과 급성 백혈병 환자군 간에는 혈청 및 백혈구내 LDH 동위효소 분포상이 유의한 차이를 보였다. 특히 혈청의 LDH 동위효소와 함께 백혈구내 LDH동위효소 분포상을 측정하면 대조군과 환자군의 차이는 물론 급성 백혈병의 유형에 따른차이가 LDH 1과 3분획에서 유의하였다. 이것으로 보아 급성 백혈병의 골수아 세포와 임파구 아세포 간에는 그 기능 및 대사과정의 비정상도가 다를 것으로 생각되었으며, 각 LDH 동위효소 분획의 백분율결과를 조합하면 진단목적으로 사용할 수 있는 지수를 산출할 수 있을 것으로 생각되었다.

[영문]

Much attention has been paid on the classification of leukemia because the clincial course, prognosis and treatment are different by the types. Traditionally, the diagnosis of leukemia was based on the morphological characteristics of cells Mfrom both peripheral blood and bone marrow. Because the criteria for diagnosing leukemia by morphological characteristics alone often lead to subjectivity, FAB classification has set forth at 1976 for avoiding uncertainties on defining the types of leukemia. Due to the rapid development of immunology since 1970, studies

on the cell surface antigens and markers were actively carried out. In addition to the histochemical staining of enzymes, enzymes as cellular constituents were used for representing the degree of differentiation or abnormalities of leukemic cells.

Particularly, Kornberg and Polliack(1980) reported that LDH activities were markedly elevated in acute Iymphoblastic leukemia(ALL). Therefore, the author was interested in if there were any correlations between the types of leukemia and their LDH isoenzyme patterns of both sera and leukolysates.

The following results were obtained.

1. The LDH isoenzyme patterns obtained by 10 control subjects from the leukolysates prepared by dextran sedimentation were higher in LDH 3, 4 fractions whereas those from Ficoll-Hypaque, the LDH 1,2 fractions were increased. These results might be due to the inclusion of granulocytes into the mononuclear leukocytes fraction by dextran sedimentation. So, in this study Ficoll-Hypaque method was uses for obtaining pure leukemic cells.

2. Total leukocyte count and percentage of leukemic cells were similar in the test subjects of AML and ALL. However, total LDH activites were higher in ALL(426.5 IU/L) than in AML (325.2 IU/L) group.

3. Serum LDH 1,2 were decreased and LDH 3, 4 were increased in acute leukemic patients. Of these, the change of the LDH 3 was statistically significant(p<0.05). There were no significant differences of LDH isoenzyme patterns in the sera between

AML and ALL group.

4. In contrast to the LDH isoenzyme patterns of sera, in leukolysates of acute leukemic patients, LDH 1,2 were increased whereas LDH 3,4 were decreased and LDH 5 was not changed. There were significant differences (p<0.05) of LDH 1,3 between

control, AML and ALL group. LDH 4 fraction was significantly decreased (p<0.05) in acute leukemic patients as compared to control subjects, However, there was no significant difference between AML and ALL.

5. From the results 3 and 4, LDH isoenzyme patterns will be of a value in the distinction of control and acute leukemia. However, for the discrimination of AML and ALL, these parameters alone were not thought to be sufficient. Therefore, the parameter of (LDH 1/LDH 3) X (LDH 1/LDH 4) was adopted as a diagnostic index.

From these results, significant differences of LDH isoenzymes in sera and leukolysates of control and acute leukemic patients were noted. Especially, the changes in LDH 1 and 3 fractions in leukolysates were much va1uab1e in the discrimination of the types of leukemia as well as the control. These results suggest that there were significant functional and metabolic differences between myeloblastic and lymphoblastic cells of acute leukemia. And combining the ratio of the percentages of each LDH isoenzyme fractions might provide one of useful indices for the discrimination of acute leukemias.