Hematogones的前世今生

Hematogones的前世今生
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翻译：陈雪艳深圳市龙华区人民医院审校：陈宏伟秦皇岛市第一医院
历史背景：70年前血液学专家就在骨髓中发现了一类与众不同的“淋巴样细胞”。

Vogel等用hematogones（源自拉丁语hematogonia，意指血液标志物）描述发现于儿童胸骨骨髓涂片的一类意义未明的细胞。

在以后几十年里由于这类细胞的确切性质和功能一直不得而知而被认为是一类未分化的
干细胞。

随着70、80年代免疫学和流式细胞学等技术的不断发展，这类细胞的神秘面纱终于被揭开了。

70年代学者应用间接免疫荧光和流式细胞学等技术发现健康人群骨髓中
一些数量不等的不成熟细胞和B-ALL患者的原始细胞的免疫表型相似。

这些免疫标记物包括TdT、HLA-DR、CD19、CD34和CD10。

那时，这些幼稚细胞被认为是B淋巴细胞前体细胞，也是“正常的骨髓原始淋巴细胞”。

这些幼稚细胞中只有一小部分表达CD34和TdT。

根据CD19、CD10等抗体表达不同将它们分为Pre-B和Pro-B两类，这些细胞即为hematogones。

直到20世纪90年代随着广泛的细胞免疫表型的深入和多参数流式细胞仪的使用，hematogones的
免疫表型的特点及其分化成熟过程得以清晰地呈现出来。

概念澄清：Hematogones不等于B祖细胞，Hematogones为正常的B淋巴细胞前体细胞，英文与B-lymphocyte precursors同义，B祖细胞，英文为B-cell progenitors。

Hematogones和B祖细胞关系：B细胞成熟过程：1、祖细胞逐步向B祖细胞分化。

祖细胞（CD34+CD38-）获得CD38，并丢失CD13、CD117、CD123及CD33。

2、B祖细胞转化为B淋巴细胞前体细胞（hematogones）。

B祖细胞（CD34+TdT+ CD79a+CD10+）获得CD19转化为hematogones。

Hematogones分为3个阶段（具体请见下文“免疫表型特点”部分）3、成熟B细胞。

3期的hematogones 完全失去CD10，转化为成熟B细胞。

参考：SindhuCherian, Brent Wood主编《Flow Cytometry inevaluation of hematopoietic neoplasms》。

细胞起源：起初人们认为来自胎儿肝脏的CD34+CD10+ CD19-细胞可能是B淋巴细胞前体细胞的最早期发育阶段，但有人发现髓系前体细胞如果表达这些表型可以产生巨噬细胞集落。

进一步的研究证实新生儿骨髓中共表达CD10和CD19的细胞是最早期B系前体细胞（CD34+，CD10bri，CD19dim）。

CD19具有系别特异性并且是B淋巴细胞的特异标志。

形态特点：Hematogones 是通常在骨髓里发现的淋巴样细胞。

在骨髓活检切片里，它通常单个散在或聚集成小簇分布而不会形成大的集落。

骨髓
涂片是观察hematogones形态的最佳选择。

细胞大小与其
成熟发育阶段相关，直径10~20μm不等。

发育最成熟的hematogones形态上与成熟淋巴细胞相似，细胞染色质聚集或粗糙，明亮有光泽；较幼稚的hematogones细胞和ALL
中的原始淋巴细胞十分相似，在某些病例中形态上难以区别，原因在于这类hematogones 核为圆形或椭圆形，经常有切迹，染色质模糊、涂抹感，甚至在某些情况下可见清晰的核仁。

总之，典型的hematogones胞浆很少；如果可见，胞
浆嗜碱性，缺乏颗粒或空泡。

由于从形态上难以将hematogones和肿瘤性的原始淋巴细胞区分出来，骨髓中增多的hematogones容易引起诊断上的错误。

更棘手的问题
是二者在免疫表型上也有相同之处。

这种形态和免疫表型的重叠尤其在评价化疗后的骨髓重建和B-ALL患者的MRD检测时比较麻烦。

Hematogones的分布特点：通常运用流式
细胞仪可在骨髓中检出少量的hematogones；除了新生儿和脐血外，外周血形态学检查很少能查出hematogones。

最近有人用敏感性较高的流式方法在成人外周血中检测到极低
水平的hematogones。

胎儿的脐血和骨髓里hematogones
是最普通的一种细胞。

在髓外组织，例如扁桃体和淋巴结也可检测到数量极低的hematogones。

儿童的扁桃体和反应性淋巴结的副皮质区可见TdT+细胞单个或小簇状分布于其中。

因为健康者很少行骨穿检查，所以至今也没制定出
hematogones的参考范围。

另外，骨髓细胞分离的方法也会影响检出率。

分离单个核细胞时密度梯度离心法比红细胞溶解法可获取更多的hematogones细胞数。

早期的研究证实健康儿童的B淋巴细胞前体细胞数量高于成人，且随着年龄的增长而下降。

Lucio等研究表明健康儿童骨髓中hematogones的平均比例为7.15%（占骨髓全部有核细胞）。

一项大型的前瞻性研究调查了662名各年龄段的患者，结果发现约79.8%的调查者中检出了hematogones，随着年龄的增加检出率相应的下降，有趣的是各个年龄段的检测数值变化范围更广，许多成人骨髓的比率也相对增高；8%的骨髓标本中hematogones占有核细胞的5%或稍高，年龄小于16岁、大于等于16岁者分别有24.6%、6.3%的hematogones 检出。

研究还未证实骨髓此类细胞的比例有性别差异。

免疫表型特点：多参数的流式细胞仪和免疫过氧化物酶染色等技术的进展使得准确检测骨髓中的hematogones成为可能。

流式细胞仪提供了一个敏感而有效的方法进一步描述其特征。

基于1988年Loken等最初的描述，hematogones发育成熟的三个阶段被广泛接受。

三个阶段分别用阿拉伯数字1、2、3期表示。

1期：也称为可识别的最不成熟阶段，通常只占全部hematogones非常小的一部分，但却可以在再生的骨髓中明显而快速的扩充，通常表达CD34和TdT这类不成熟的标记，弱表达CD19，相对强表达CD10和CD38，但
不表达CD20。

2期：在多数骨髓标本中，2期的比例相当高，平均可达全部hematogones的65%，其特点为：原始细胞标记物CD34和TdT丢失，CD19的表达逐渐增强，而CD10表达逐渐减弱，CD38持续强表达，CD20开始表达。

3期：发育至3期时CD20的表达逐渐增强至成熟B淋巴细胞的水平，CD38的表达水平不一，所不同的是3期细胞可弱表达CD10,而成熟B淋巴细胞不表达。

最近的研究又发现了几类发育成熟过程中hematogones的特征表型：1、2、3期hematogones都表达低水平的BCL2；与CD10的表达方式相似，CD43以一种可重现的方式表达于发育过程中的hematogones；但不会像慢性淋巴细胞白血病那样高表达ZAP-70；cIgM常常在1期向2期过渡时开始出现。

有意思的是从这些数据中可以明显地看到B细胞分化发育的各期缺乏连续性，例如从1期过渡至2期时CD34和TdT突然丢失和cIgM突然出现，然而CD10和CD43的消失以及CD20的表达却是逐级和连续的。

这些发育成熟的过程可以通过流式散点图完整而清晰地表现出来。

A：Hematogones（绿色）和成熟淋巴细胞（红色）比较，SSC小且CD45弱表达；B：Hematogones显示共表达CD19和CD10，散点图卫星样分布与1期（CD19+dim/CD10+bright）、2期和3期（CD19+bright/CD10+dim）的hematogones表达一致。

C：随着CD19+的hematogones成熟，CD20开始表达；D：
CD20和CD10组合时的特征图形。

E：2期和3期占大部分hematogones（右下象限CD10＋dim/CD34－），1期比例
低（右上象限CD10＋bright/CD34＋）；
F：2期和3期占大部分hematogones（右下象限CD19＋bright/CD34－）和比例低的1期（CD19＋dim/CD34＋）。

G：Hematogones可见CD19 和CD43共表达；
H：2期和3期表达cIgM和CD19相对强表达，I期
cIgM-CD19+ dim。

Hematogones 为何增多和减少？和成人相比，儿科患者骨髓中hematogones的数量要多些，
自免性或先天性血细胞减少、ITP、IDA和AIDS、骨髓转移瘤、病毒感染等以及骨髓重建时（化疗或骨髓移植后），hematogones的比例会更高一些。

这些疾病hematogones
增高的原因目前还不清楚。

血细胞减少的儿科患者伴有hematogones增多时常常会给诊断带来诸多挑战，因为这一现象常常被误以为是白血病。

无论是血液性还是非血液性肿瘤浸润骨髓，hematogones数量减低的程度与骨髓浸润程度成正比。

骨髓衰竭综合征时（包括MDS和获得性AA患者）也可见到此现象，这些骨髓衰竭综合征有着相互重叠的临床表现，并且有着相似的病理生理学机制，例如T-细胞介导的造血抑制。

研究也证实MDS时与B淋巴细胞发育成熟相关的一些基因表达会下调。

如何与白血病性原始淋巴细胞鉴别？绿色区域为CD45 dim门，?代表hematogones，代表
B-ALL的原始淋巴细胞如前所述，hematogones与B-ALL 的原始淋巴细胞在形态和免疫表型上有着许多相似之处。

除此之外，引起hematogones明显增加的疾病临床表现也与B-ALL的相似，比如全血细胞减少。

在CD45/SSC的散点图上，hematogones与B-ALL的原始淋巴细胞都位于
CD45dim门内，hematogones表现为SSC很小，并与成熟淋巴细胞门有连续发育的轨迹。

而B-ALL的原始淋巴细胞SSC比hematogones要大一些（如上图所示）。

正常前体B 细胞一般不存在跨系表达，而B-ALL的原始淋巴细胞经常存在跨系表达，跨系表达常见的有：髓系CD33、CD13或CD15等抗体，T细胞CD2、CD5或CD7；还常见抗原的不同步表达：TdT和cIgM、CD34和CD20或CD34和表面轻链；抗原异常丢失：如CD45-的原始细胞；B-ALL伴MLL基因表达时CD10常阴性；B-ALL伴E2A-PBX1融合基因时CD34常阴性。

相反，hematogones却不存在以上表现，通常为一个连续、高重现性、逐步发育成熟的抗原表达方式，也不存在跨系和不同步表达。

而且，即使hematogones和B-ALL 的原始淋巴细胞二者都表达相同的抗原，也存在表达方式和表达水平的差异（例如TdT）。

最近研究表明，通过细胞核TdT免疫荧光染色的表达模式能够区别TdT高表达的hematogones（染色质粗颗粒状）和TdT低表达的原始淋巴细胞（染色质均匀细颗粒状）。

之前也有研究证实每个
hematogones细胞所含TdT和CD10分子的数量和表达强度均高于B-ALL的原始细胞，但是CD19的表达二者却恰恰相反。

在B-ALL复发的骨髓活检标本两者的区别也有报道，hematogones一般散在分布于整个骨髓之中，而残留的
B-ALL的原始细胞往往呈5个以上原始细胞小簇状分布。

这种分布方式上的差别在CD34和TdT免疫组化染色上更加明显!未来前景：尽管我们已经了解了hematogones的生物学和免疫表型特点，但是仍然有许多未知领域仍需探索。

首先，只有充分了解了正常的分化发育过程才可以真正认识hematogones，这些工作都是在多色流式分析仪和多种免疫标记物的复杂组合的协助下得以完成。

至今还没有出现任何单一的标记物可以十分肯定地鉴别出hematogones，有待于发现更多的标记物更准确地区别hematogones和肿瘤性的原始淋巴细胞。

其次，建立正常骨髓hematogones的参考范围仍具挑战性，根本原因在于健康人几乎不做骨穿。

再次，尽管已经研究了不同生理和病理状态下各种致hematogones增加或减少的原因，将来仍有许多方面值得去探索研究（例如，儿童MDS、先天性骨髓衰竭及PNH等）。

最后，一些生理性刺激，常常发生于肿瘤和非肿瘤状态下，与骨髓微环境的变化同步。

而导致hematogones数量变化的骨髓微环境至今还有许多未解之谜，未来研究工作的重心将着力于此。

参考文献：[1] SevillaDW, Colovai AI,
Emmons FN, et al. Hematogones: a review and update. Leukemia& Lymphoma, 2010, 51(1): 10-19.[2] McKennaRW, Washington LT, Aquino DB, et al. Immunophenotypic analysis of
hematogones(B-lymphocyte precursors) in 662 consecutive bone marrow specimens by 4-colorflow cytometry. Blood, 2001, 98(8): 2498-2507.。