골수유래억제세포는 다양한 면역표현형을 갖는 미성숙 골수세포의 집합으로크게 과립구형과 단구형으로 나뉜다. 이들은 T세포와 natural killer세포의 기능이상과 조절 T세포의 증가를 유발할 수 있다. 최근 악성혈액질환을 포함한 암 환자 대상 연구에서 골수유래억제세포가 환자의 면역반응을 억제할 수 있음이 밝혀져 왔다. 하지만 대부분의 연구는 환자군과 대조군이 적은 소규모 연구였고, 말초혈액검체만을 이용한 연구가 많았으며 골수유래억제세포의 두 가지 ...
골수유래억제세포는 다양한 면역표현형을 갖는 미성숙 골수세포의 집합으로크게 과립구형과 단구형으로 나뉜다. 이들은 T세포와 natural killer세포의 기능이상과 조절 T세포의 증가를 유발할 수 있다. 최근 악성혈액질환을 포함한 암 환자 대상 연구에서 골수유래억제세포가 환자의 면역반응을 억제할 수 있음이 밝혀져 왔다. 하지만 대부분의 연구는 환자군과 대조군이 적은 소규모 연구였고, 말초혈액검체만을 이용한 연구가 많았으며 골수유래억제세포의 두 가지 아형을 함께 다루지 않는 등의 제한점이 있었다. 본 연구에서 저자들은 급성골수성백혈병과 급성B림프모구백혈병에서의 골수유래억제세포와 임상경과 및 검사소견과의 연관성을 조사하고 특히 예후와의 관계를 명확히 알아보고자 하였다. 2013년 9월부터 2014년 9월 사이에 본원에서 진단 받은 총 103명의 급성골수성백혈병 환자와 30명의 성인 및 22명의 소아 급성B림프모구백혈병 환자를 대상으로 하였다. 이 환자들의 진단 당시 그리고 완전관해 시의 말초혈액 및 골수흡인검체에서 골수유래억제세포를 측정하였다. 음성대조군으로는 림프종의 병기 확인 또는 혈구감소증 등의 이유로 골수검사를 시행하였으나 골수 침윤 등이 없고, 정상 골수 소견을 보인 40명의 말초혈액 및 골수흡인검체가 사용되었다. 건강대조군의 경우, 40명의 기저질환 없는 일반인의 말초혈액검체를 이용하였다. 유세포검사를 시행하여 과립구형 골수유래억제세포는 HLA-DRlow/-CD11b+CD33+CD15+CD14-, 단구형은HLA-DRlow/-CD11b+CD14+ 면역표현형을 갖는 세포를 측정하였다. 측정된 골수유래억제세포의 백분율과 세포수를 연속변수로 하여 임상소견 및 검사소견에 따라 유의한 차이가 있는지 분석하였다. 연구 결과, 급성골수성백혈병에서 진단 시 BM-gMDSC% (중위값: 2.34, 범위: 0.05-40.90), PB-gMDSC% (6.51, 0.11-78.36), 그리고PB-gMDSC 수 (No.)/ul (453, 0-24619) 등이 모두 완전관해 시의 BM-gMDSC% (41.40, 0.52-66.40), PB-gMDSC% (42.35, 12.32-74.72), PB-gMDSC No./ul (2146, 160-8564)와 대조군의 BM-gMDSC% (40.25, 3.60-54.60), PB-gMDSC% (음성대조군: 25.60, 4.80-52.00; 건강대조군: 18.10, 5.30-59.90), PB-gMDSC No./ul (음성대조군: 1413, 210-6706; 건강대조군: 1209, 228-5519)에 비해 유의하게 낮았다. 과립구형 골수유래억제세포의 결과가 기존 고형암 연구들과 차이가 있어 과립구형 골수유래억제세포와 모세포의 분율 사이에 상관분석을 시행한 결과 통계적으로 유의한 음성 상관관계가 있음을 확인하였다. 또한 추가적으로 급성골수성백혈병 환자들을 급성군과 비급성군으로 나누어 분석하였을 때, 비급성군에서 진단 시의 BM-gMDSC%, PB-gMDSC%, and PB-gMDSC No./ul 등이 급성군보다 더 높은 경향성을 보였다. 그러나 진단 시의 BM-mMDSC% (0.37, 0.01-11.42), PB-mMDSC% (0.64, 0.02-27.72), 그리고 PB-mMDSC No./ul (42; 1-8206)는 대조군의 BM-mMDSC% (0.25, 0.00-3.40), PB-mMDSC% (음성대조군: 0.20, 0.00-2.20; 건강대조군: 0.30, 0.10-1.00), PB-mMDSC No./ul (음성대조군: 9, 0-290; 건강대조군: 20, 4-137)보다 높았다. 추가적으로 재산출한 진단 시 모세포를 제외한 유핵세포 중 BM-MDSC% 비교 결과, 이전 결과와 달리 BM-mMDSC%가 진단 시에 유의하게 높았다. 한편 급성B림프모구백혈병에서는, 진단 시의 BM-gMDSC% (성인: 2.23, 0.14-32.58; 소아: 4.08, 0.13-20.52), PB-gMDSC% (성인: 10.09, 0.16-35.57; 소아: 7.97, 0.04-23.33)가 완전관해 시의 BM-gMDSC% (성인: 45.58, 2.79-71.47; 소아24.53, 1.71-46.98), PB-gMDSC% (성인: 49.40, 30.20-78.72; 소아: 28.78, 14.20-57.71)와 대조군의 BM-gMDSC% (40.25, 3.60-54.60), PB-gMDSC% (음성대조군: 25.60, 4.80-52.00; 건강대조군: 18.10, 5.30-56.90)보다 유의하게 낮았다. 또한, 진단 시의 BM-mMDSC% (성인: 0.09, 0.00-0.95; 소아: 0.10, 0.01-2.11), PB-mMDSC% (성인: 0.19, 0.01-2.26; 소아: 0.30, 0.01-13.85)는 완전관해 시 BM-mMDSC% (성인: 0.78, 0.23-3.86; 소아: 0.31, 0.12-0.94), PB-mMDSC% (성인: 1.35, 0.38-9.47; 소아: 0.37, 0.00-2.07)와 대조군의 BM-mMDSC% (0.25, 0.00-3.40), PB-mMDSC% (음성대조군: 0.20, 0.00-2.20; 건강대조군: 0.30, 0.10-1.40) 보다 유의하게 낮거나 통계적으로 차이가 없었다. 그러나 급성골수성백혈병과 마찬가지로, 진단 시의 PB-mMDSC No./ul (성인: 28, 1-423; 소아: 59, 0-876)가 음성대조군 (9, 0-290)에 비해 유의하게 높았다. 골수유래억제세포의 증가와 불량한 예후 사이의 연관성을 확인하고자, 급성골수성백혈병과 성인 급성B림프모구백혈병 환자 중 항암치료를 받은 환자들을 생존군과 비생존군으로 나누어 분석해보았다. 급성골수성백혈병의 비생존군에서 완전관해 시 BM-gMDSC%가 생존군에 비해 높은 경향성을 보였다 (P=0.119). 특히 25% 이상의 BM-gMDSC%를 갖는 경우 25% 미만일 때에 비해 더 높은 재발률(P=0.093)과 사망률 (P=0.059)을 보였으며 무재발생존율 (P=0.088)과 전체생존율 (P=0.080) 역시 낮았다. 이와 유사하게 성인 급성B림프모구백혈병 환자에서도, 완전관해 시 PB-gMDSC% (P<0.05), PB-gMDSC No./ul (P<0.05)가 비생존군에서 유의하게 높은 것을 확인하였고, BM-gMDSC% 는 급성골수성백혈병과 비슷한 경향성을 보이는 것을 확인하였다 (P=0.063). 완전관해 시 50% 이상의 BM-gMDSC%, PB-gMDSC%를 갖는 군에서 각각 50% 미만일 때에 비해 높은 재발율 (BM-gMDSC%: P=0.286; PB-gMDSC%: P=0.286)과 사망률 (P=0.070; P=0.070)을 보였으며 무재발생존율(P=0.183; P=0.183)과 전체생존율 (P=0.101; P=0.071) 또한 더 낮았다. 완전관해 시 PB-gMDSC 세포수를 2500/ul 기준으로 두 군으로 나누었을 때, 재발율을 제외한 사망률, 무재발생존율, 전체생존율 등에 있어 두 군 사이에 유의한 차이가 있었는데, 2500/ul 이상일 때 2500/ul 미만인 군에 비해 더 높은 재발율 (P=0.103), 사망률 (P<0.05) 그리고 더 낮은 무재발생존율 (P<0.05)과 전체생존율 (P<0.05)을 보였다. 결론적으로, 급성골수성백혈병 진단 시 BM-gMDSC%, PB-gMDSC%, PB-gMDSC No./ul는 완전관해 시 그리고 대조군보다 유의하게 낮은 값을 보였다. 반면, 진단 시 BM-mMDSC%, PB-mMDSC%, PB-mMDSC No./ul는 대조군보다 유의하게 높은 값을 나타내었다. 한편 급성B림프모구백혈병의 경우, 진단 시 BM-gMDSC%, PB-gMDSC% 모두 완전관해 시 그리고 대조군보다 유의하게 낮은 값을 보였다. 그리고 진단 시 BM-mMDSC%, PB-mMDSC% 역시 급성골수성백혈병 결과와는 달리 완전관해 시 그리고 대조군보다 낮거나 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 진단 시 PB-mMDSC No./ul는 급성골수성백혈병과 마찬가지로 음성대조군에 비해 유의하게 증가하였다. 골수유래억제세포의 대부분을 차지하는 과립구형 골수유래억제세포가 진단 시에 대조군에 비해 감소되어 있는 이유는 급성으로 진행하는 급성백혈병의 경우 말초혈액이나 골수흡인검체에 모세포가 크게 증가하여 골수에서 골수유래억제세포 생성이 감소하기 때문으로 생각되며, 상대적으로 적은 수의 단구형 골수유래억제세포의 경우 기존의 연구들과 마찬가지로 진단 시 세포수가 대조군에 비해 증가되어 있었다. 급성골수성백혈병에서 완전관해 시 25% 이상의 BM-gMDSC%, 급성B림프모구백혈병에서 완전관해 시 50% 이상의 BM-gMDSC%, 50% 이상의 PB-gMDSC% 또는 2500/ul 이상의 PB-gMDSC No./ul를 나타낸 경우 예후가 불량하였는데, 특히PB-gMDSC No./ul는 통계적으로 유의하였다. 즉, 예후 인자로 사용될 수 있는 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한 급성B림프모구백혈병의 진단 시 PB-mMDSC No./ul는 불량한 예후의 염색체 이상 그룹에서 증가해 있었는데 이는 항암치료 후 비생존군에서 역시 마찬가지로 증가해 있었기 때문에 이 또한 예후와 관련이 있을 수 있음을 확인하였다.
골수유래억제세포는 다양한 면역표현형을 갖는 미성숙 골수세포의 집합으로크게 과립구형과 단구형으로 나뉜다. 이들은 T세포와 natural killer세포의 기능이상과 조절 T세포의 증가를 유발할 수 있다. 최근 악성혈액질환을 포함한 암 환자 대상 연구에서 골수유래억제세포가 환자의 면역반응을 억제할 수 있음이 밝혀져 왔다. 하지만 대부분의 연구는 환자군과 대조군이 적은 소규모 연구였고, 말초혈액검체만을 이용한 연구가 많았으며 골수유래억제세포의 두 가지 아형을 함께 다루지 않는 등의 제한점이 있었다. 본 연구에서 저자들은 급성골수성백혈병과 급성B림프모구백혈병에서의 골수유래억제세포와 임상경과 및 검사소견과의 연관성을 조사하고 특히 예후와의 관계를 명확히 알아보고자 하였다. 2013년 9월부터 2014년 9월 사이에 본원에서 진단 받은 총 103명의 급성골수성백혈병 환자와 30명의 성인 및 22명의 소아 급성B림프모구백혈병 환자를 대상으로 하였다. 이 환자들의 진단 당시 그리고 완전관해 시의 말초혈액 및 골수흡인검체에서 골수유래억제세포를 측정하였다. 음성대조군으로는 림프종의 병기 확인 또는 혈구감소증 등의 이유로 골수검사를 시행하였으나 골수 침윤 등이 없고, 정상 골수 소견을 보인 40명의 말초혈액 및 골수흡인검체가 사용되었다. 건강대조군의 경우, 40명의 기저질환 없는 일반인의 말초혈액검체를 이용하였다. 유세포검사를 시행하여 과립구형 골수유래억제세포는 HLA-DRlow/-CD11b+CD33+CD15+CD14-, 단구형은HLA-DRlow/-CD11b+CD14+ 면역표현형을 갖는 세포를 측정하였다. 측정된 골수유래억제세포의 백분율과 세포수를 연속변수로 하여 임상소견 및 검사소견에 따라 유의한 차이가 있는지 분석하였다. 연구 결과, 급성골수성백혈병에서 진단 시 BM-gMDSC% (중위값: 2.34, 범위: 0.05-40.90), PB-gMDSC% (6.51, 0.11-78.36), 그리고PB-gMDSC 수 (No.)/ul (453, 0-24619) 등이 모두 완전관해 시의 BM-gMDSC% (41.40, 0.52-66.40), PB-gMDSC% (42.35, 12.32-74.72), PB-gMDSC No./ul (2146, 160-8564)와 대조군의 BM-gMDSC% (40.25, 3.60-54.60), PB-gMDSC% (음성대조군: 25.60, 4.80-52.00; 건강대조군: 18.10, 5.30-59.90), PB-gMDSC No./ul (음성대조군: 1413, 210-6706; 건강대조군: 1209, 228-5519)에 비해 유의하게 낮았다. 과립구형 골수유래억제세포의 결과가 기존 고형암 연구들과 차이가 있어 과립구형 골수유래억제세포와 모세포의 분율 사이에 상관분석을 시행한 결과 통계적으로 유의한 음성 상관관계가 있음을 확인하였다. 또한 추가적으로 급성골수성백혈병 환자들을 급성군과 비급성군으로 나누어 분석하였을 때, 비급성군에서 진단 시의 BM-gMDSC%, PB-gMDSC%, and PB-gMDSC No./ul 등이 급성군보다 더 높은 경향성을 보였다. 그러나 진단 시의 BM-mMDSC% (0.37, 0.01-11.42), PB-mMDSC% (0.64, 0.02-27.72), 그리고 PB-mMDSC No./ul (42; 1-8206)는 대조군의 BM-mMDSC% (0.25, 0.00-3.40), PB-mMDSC% (음성대조군: 0.20, 0.00-2.20; 건강대조군: 0.30, 0.10-1.00), PB-mMDSC No./ul (음성대조군: 9, 0-290; 건강대조군: 20, 4-137)보다 높았다. 추가적으로 재산출한 진단 시 모세포를 제외한 유핵세포 중 BM-MDSC% 비교 결과, 이전 결과와 달리 BM-mMDSC%가 진단 시에 유의하게 높았다. 한편 급성B림프모구백혈병에서는, 진단 시의 BM-gMDSC% (성인: 2.23, 0.14-32.58; 소아: 4.08, 0.13-20.52), PB-gMDSC% (성인: 10.09, 0.16-35.57; 소아: 7.97, 0.04-23.33)가 완전관해 시의 BM-gMDSC% (성인: 45.58, 2.79-71.47; 소아24.53, 1.71-46.98), PB-gMDSC% (성인: 49.40, 30.20-78.72; 소아: 28.78, 14.20-57.71)와 대조군의 BM-gMDSC% (40.25, 3.60-54.60), PB-gMDSC% (음성대조군: 25.60, 4.80-52.00; 건강대조군: 18.10, 5.30-56.90)보다 유의하게 낮았다. 또한, 진단 시의 BM-mMDSC% (성인: 0.09, 0.00-0.95; 소아: 0.10, 0.01-2.11), PB-mMDSC% (성인: 0.19, 0.01-2.26; 소아: 0.30, 0.01-13.85)는 완전관해 시 BM-mMDSC% (성인: 0.78, 0.23-3.86; 소아: 0.31, 0.12-0.94), PB-mMDSC% (성인: 1.35, 0.38-9.47; 소아: 0.37, 0.00-2.07)와 대조군의 BM-mMDSC% (0.25, 0.00-3.40), PB-mMDSC% (음성대조군: 0.20, 0.00-2.20; 건강대조군: 0.30, 0.10-1.40) 보다 유의하게 낮거나 통계적으로 차이가 없었다. 그러나 급성골수성백혈병과 마찬가지로, 진단 시의 PB-mMDSC No./ul (성인: 28, 1-423; 소아: 59, 0-876)가 음성대조군 (9, 0-290)에 비해 유의하게 높았다. 골수유래억제세포의 증가와 불량한 예후 사이의 연관성을 확인하고자, 급성골수성백혈병과 성인 급성B림프모구백혈병 환자 중 항암치료를 받은 환자들을 생존군과 비생존군으로 나누어 분석해보았다. 급성골수성백혈병의 비생존군에서 완전관해 시 BM-gMDSC%가 생존군에 비해 높은 경향성을 보였다 (P=0.119). 특히 25% 이상의 BM-gMDSC%를 갖는 경우 25% 미만일 때에 비해 더 높은 재발률(P=0.093)과 사망률 (P=0.059)을 보였으며 무재발생존율 (P=0.088)과 전체생존율 (P=0.080) 역시 낮았다. 이와 유사하게 성인 급성B림프모구백혈병 환자에서도, 완전관해 시 PB-gMDSC% (P<0.05), PB-gMDSC No./ul (P<0.05)가 비생존군에서 유의하게 높은 것을 확인하였고, BM-gMDSC% 는 급성골수성백혈병과 비슷한 경향성을 보이는 것을 확인하였다 (P=0.063). 완전관해 시 50% 이상의 BM-gMDSC%, PB-gMDSC%를 갖는 군에서 각각 50% 미만일 때에 비해 높은 재발율 (BM-gMDSC%: P=0.286; PB-gMDSC%: P=0.286)과 사망률 (P=0.070; P=0.070)을 보였으며 무재발생존율(P=0.183; P=0.183)과 전체생존율 (P=0.101; P=0.071) 또한 더 낮았다. 완전관해 시 PB-gMDSC 세포수를 2500/ul 기준으로 두 군으로 나누었을 때, 재발율을 제외한 사망률, 무재발생존율, 전체생존율 등에 있어 두 군 사이에 유의한 차이가 있었는데, 2500/ul 이상일 때 2500/ul 미만인 군에 비해 더 높은 재발율 (P=0.103), 사망률 (P<0.05) 그리고 더 낮은 무재발생존율 (P<0.05)과 전체생존율 (P<0.05)을 보였다. 결론적으로, 급성골수성백혈병 진단 시 BM-gMDSC%, PB-gMDSC%, PB-gMDSC No./ul는 완전관해 시 그리고 대조군보다 유의하게 낮은 값을 보였다. 반면, 진단 시 BM-mMDSC%, PB-mMDSC%, PB-mMDSC No./ul는 대조군보다 유의하게 높은 값을 나타내었다. 한편 급성B림프모구백혈병의 경우, 진단 시 BM-gMDSC%, PB-gMDSC% 모두 완전관해 시 그리고 대조군보다 유의하게 낮은 값을 보였다. 그리고 진단 시 BM-mMDSC%, PB-mMDSC% 역시 급성골수성백혈병 결과와는 달리 완전관해 시 그리고 대조군보다 낮거나 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 진단 시 PB-mMDSC No./ul는 급성골수성백혈병과 마찬가지로 음성대조군에 비해 유의하게 증가하였다. 골수유래억제세포의 대부분을 차지하는 과립구형 골수유래억제세포가 진단 시에 대조군에 비해 감소되어 있는 이유는 급성으로 진행하는 급성백혈병의 경우 말초혈액이나 골수흡인검체에 모세포가 크게 증가하여 골수에서 골수유래억제세포 생성이 감소하기 때문으로 생각되며, 상대적으로 적은 수의 단구형 골수유래억제세포의 경우 기존의 연구들과 마찬가지로 진단 시 세포수가 대조군에 비해 증가되어 있었다. 급성골수성백혈병에서 완전관해 시 25% 이상의 BM-gMDSC%, 급성B림프모구백혈병에서 완전관해 시 50% 이상의 BM-gMDSC%, 50% 이상의 PB-gMDSC% 또는 2500/ul 이상의 PB-gMDSC No./ul를 나타낸 경우 예후가 불량하였는데, 특히PB-gMDSC No./ul는 통계적으로 유의하였다. 즉, 예후 인자로 사용될 수 있는 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한 급성B림프모구백혈병의 진단 시 PB-mMDSC No./ul는 불량한 예후의 염색체 이상 그룹에서 증가해 있었는데 이는 항암치료 후 비생존군에서 역시 마찬가지로 증가해 있었기 때문에 이 또한 예후와 관련이 있을 수 있음을 확인하였다.
Myeloid-derived suppressor cells (MDSC) are heterogeneous populations of immature myeloid cells with various myeloid immunophenotypes. Two major subpopulations of MDSCs are granulocytic MDSC (gMDSC) and monocytic MDSC (mMDSC). They promote T cell and natural killer cell dysfunction, and also induce ...
Myeloid-derived suppressor cells (MDSC) are heterogeneous populations of immature myeloid cells with various myeloid immunophenotypes. Two major subpopulations of MDSCs are granulocytic MDSC (gMDSC) and monocytic MDSC (mMDSC). They promote T cell and natural killer cell dysfunction, and also induce regulatory T cell expansion. In recent years, MDSCs have been extensively studied about their role in suppressing immune responses in malignancies including hematologic malignancies, but most studies provide limited information because of small number of the cases and using patients’ peripheral blood (PB) samples only. The purpose of this study is to investigate the association of gMDSCs and mMDSCs with clinical and laboratory findings in acute myeloid leukemia (AML) and acute B lymphoblastic leukemia (B-ALL), and to clarify correlation between measured MDSCs and prognosis in both diseases. We enrolled 103 AML and 30 adult and 22 pediatric B-ALL patients who were newly diagnosed from September 2013 to September 2014 in Asan Medical Center. We measured MDSC in their PB, bone marrow (BM) samples at diagnosis (Dx) and complete remission (CR). As negative controls (NC), we tested both PB and BM samples of 40 patients who underwent staging work-up of lymphoma or other BM work-up which showed normocellular marrow without BM involvement. For healthy controls (HC), PB samples of 40 healthy donors were used. We measured HLA-DRlow/-CD11b+CD33+CD15+CD14- cells for gMDSC and HLA-DRlow/-CD11b+CD14+ cells for mMDSC. We compared proportion of gMDSCs, mMDSCs in both of PB, BM samples and additionally compared absolute number of MDSCs in PB. As a result, in AML, BM-gMDSC% (median: 2.34%, range: 0.05-40.90), PB-gMDSC% (6.51%, 0.11-78.36), and PB-gMDSC number (No.)/ul (453, 0-24619) at Dx are significantly lower than those of CR (BM-gMDSC%: 41.40%, 0.52-66.40; PB-gMDSC%: 42.35%, 12.32-74.72; PB-gMDSC No./ul: 2146, 160-8564) and control (BM-gMDSC%: 40.25%, 3.60-54.60; PB-gMDSC% of NC: 25.60%, 4.80-52.00; PB-gMDSC% of HC: 18.10%, 5.30-56.90; PB-gMDSC No./ul of NC: 1413, 210-6706; PB-gMDSC No./ul of HC: 1209, 228-5519) groups. We found significant negative correlation of gMDSC with blast proportion among nucleated cells in BM and PB at Dx of AML. As we divided AML patient group into acute and non-acute groups, non-acute group shows tendency to have higher levels of BM-gMDSC%, PB-gMDSC%, and PB-gMDSC No./ul than acute group at the time of Dx. However, BM-mMDSC% (0.37%, 0.01-11.42), PB-mMDSC% (0.64%, 0.02-27.72), and PB-mMDSC No./ul (42; 1-8206) at Dx are higher than those of control group (BM-mMDSC%: 0.25%, 0.00-3.40; PB-mMDSC% of NC: 0.20%, 0.00-2.20; PB-mMDSC% of HC: 0.30%, 0.10-1.40; PB-mMDSC No./ul of NC: 9, 0-290). Additionally, we recalculated BM-gMDSC% and BM-mMDSC% among nucleated cells except the blasts in BM at Dx, and observed significantly increased BM-mMDSC% at Dx different from previous results. In B-ALL, BM-gMDSC% (adult: 2.23%, 0.14-32.58; pediatric: 4.08%, 0.13-20.52), and PB-gMDSC% (adult: 10.09%, 0.16-35.57; pediatric: 7.97%, 0.04-23.33) at Dx are significantly lower than those of CR (adult BM-gMDSC%: 45.58%, 2.79-71.47; adult PB-gMDSC%: 49.40%, 30.20-78.72; pediatric BM-gMDSC%: 24.53%, 1.71-46.98; pediatric PB-gMDSC%: 28.78%, 14.20-57.71) and control (BM-gMDSC%: 40.25%, 3.60-54.60; PB-gMDSC% of NC: 25.60%, 4.80-52.00; PB-gMDSC% of HC: 18.10%, 5.30-56.90) groups. BM-mMDSC% (adult: 0.09%, 0.00-0.95; pediatric: 0.10%, 0.01-2.11), and PB-mMDSC% (adult: 0.19%, 0.01-2.26; pediatric: 0.30%, 0.01-13.85) at Dx are lower than or statistically same with those in CR group (adult BM-mMDSC%: 0.78%, 0.23-3.86; adult PB-mMDSC%: 1.35%, 0.38-9.47; pediatric BM-mMDSC%: 0.31%, 0.12-0.94; pediatric PB-mMDSC%: 0.37%, 0.00-2.07) and control group (BM-mMDSC%: 0.25%, 0.00-3.40; PB-mMDSC% of NC: 0.20%, 0.00-2.20; PB-mMDSC% of HC: 0.30%, 0.10-1.40). However, like in AML, PB-mMDSC No./ul (adult: 28, 1-423; pediatric: 59, 0-876) at Dx is significantly higher than that of NC group (9, 0-290). To figure out the association of high levels of MDSC with poor prognosis, we divided each chemotherapy-treated AML and adult B-ALL into survivor and non-survivor group. BM-gMDSC% at CR of non-survivor group in AML shows strong tendency to have higher levels than that of survivor group (P=0.119). BM-gMDSC% at CR of 25% or above group shows higher relapse rate (P=0.093) and mortality rate (P=0.059) with shorter RFS (P=0.088) and OS (P=0.080) than BM-gMDSC% at CR of under 25% group. And among 13 CR achieved adult B-ALL patients, we found significantly higher PB-gMDSC% (P<0.05) and PB-gMDSC No./ul (P<0.05) at CR in non-survivor group. BM-gMDSC% at CR tends to show higher levels in non-survivor group of CR achieved adult B-ALL patients (P=0.063). In adult B-ALL, we used those three parameters for investigating association between MDSC and prognosis. Each of BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at CR of 50% or above group shows higher relapse rate (BM-gMDSC%: P=0.286; PB-gMDSC%: P=0.286) and mortality rate (P=0.070; P=0.070) with shorter RFS (P=0.183; P=0.183) and OS (P=0.101; P=0.071) than BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at CR of under 50% group. Using cutoff of 2500/ul in absolute number of PB-gMDSC, we find some significant results in mortality rate, RFS, and OS except relapse rate. PB-gMDSC No./ul at CR of 2500/ul or above group shows higher relapse rate (P=0.103) and mortality rate (P<0.05) with shorter RFS (P<0.05) and OS (P<0.05) than PB-gMDSC No./ul at CR of under 2500/ul group. In conclusion, BM-gMDSC%, PB-gMDSC% and PB-gMDSC No./ul at Dx of AML are significantly lower than those of CR and control groups. However, BM-mMDSC%, PB-mMDSC% and PB-mMDSC No./ul at Dx of AML are significantly higher than those of control group In B-ALL, BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at Dx are significantly lower than those of CR and control groups. Proportions of BM-mMDSC and PB-mMDSC at Dx are lower than CR group and control group or statistically same with those groups, but PB-mMDSC No./ul at Dx is significantly higher than those of control group like in AML. Decreased gMDSC, a dominant subpopulation of MDSC, seems to be caused by increased blast proportion among nucleated cells of both BM and PB in acutely disease progressed patients. High levels of BM-gMDSC% at CR in AML, and BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at CR in adult B-ALL are associated with poor prognosis. Especially, increased PB-gMDSC No./ul at CR in adult B-ALL significantly indicates poor prognosis. The above findings show a possibility that they could be used as a prognostic marker in the future. The poor prognostic chromosomal abnormality group of adult B-ALL patients shows significantly increased PB-mMDSC No./ul at Dx. Also, as PB-mMDSC No./ul of chemotherapy-treated adult B-ALL patients at Dx is higher in non-survivor group than in survivor group, it may be associated with prognosis.
Myeloid-derived suppressor cells (MDSC) are heterogeneous populations of immature myeloid cells with various myeloid immunophenotypes. Two major subpopulations of MDSCs are granulocytic MDSC (gMDSC) and monocytic MDSC (mMDSC). They promote T cell and natural killer cell dysfunction, and also induce regulatory T cell expansion. In recent years, MDSCs have been extensively studied about their role in suppressing immune responses in malignancies including hematologic malignancies, but most studies provide limited information because of small number of the cases and using patients’ peripheral blood (PB) samples only. The purpose of this study is to investigate the association of gMDSCs and mMDSCs with clinical and laboratory findings in acute myeloid leukemia (AML) and acute B lymphoblastic leukemia (B-ALL), and to clarify correlation between measured MDSCs and prognosis in both diseases. We enrolled 103 AML and 30 adult and 22 pediatric B-ALL patients who were newly diagnosed from September 2013 to September 2014 in Asan Medical Center. We measured MDSC in their PB, bone marrow (BM) samples at diagnosis (Dx) and complete remission (CR). As negative controls (NC), we tested both PB and BM samples of 40 patients who underwent staging work-up of lymphoma or other BM work-up which showed normocellular marrow without BM involvement. For healthy controls (HC), PB samples of 40 healthy donors were used. We measured HLA-DRlow/-CD11b+CD33+CD15+CD14- cells for gMDSC and HLA-DRlow/-CD11b+CD14+ cells for mMDSC. We compared proportion of gMDSCs, mMDSCs in both of PB, BM samples and additionally compared absolute number of MDSCs in PB. As a result, in AML, BM-gMDSC% (median: 2.34%, range: 0.05-40.90), PB-gMDSC% (6.51%, 0.11-78.36), and PB-gMDSC number (No.)/ul (453, 0-24619) at Dx are significantly lower than those of CR (BM-gMDSC%: 41.40%, 0.52-66.40; PB-gMDSC%: 42.35%, 12.32-74.72; PB-gMDSC No./ul: 2146, 160-8564) and control (BM-gMDSC%: 40.25%, 3.60-54.60; PB-gMDSC% of NC: 25.60%, 4.80-52.00; PB-gMDSC% of HC: 18.10%, 5.30-56.90; PB-gMDSC No./ul of NC: 1413, 210-6706; PB-gMDSC No./ul of HC: 1209, 228-5519) groups. We found significant negative correlation of gMDSC with blast proportion among nucleated cells in BM and PB at Dx of AML. As we divided AML patient group into acute and non-acute groups, non-acute group shows tendency to have higher levels of BM-gMDSC%, PB-gMDSC%, and PB-gMDSC No./ul than acute group at the time of Dx. However, BM-mMDSC% (0.37%, 0.01-11.42), PB-mMDSC% (0.64%, 0.02-27.72), and PB-mMDSC No./ul (42; 1-8206) at Dx are higher than those of control group (BM-mMDSC%: 0.25%, 0.00-3.40; PB-mMDSC% of NC: 0.20%, 0.00-2.20; PB-mMDSC% of HC: 0.30%, 0.10-1.40; PB-mMDSC No./ul of NC: 9, 0-290). Additionally, we recalculated BM-gMDSC% and BM-mMDSC% among nucleated cells except the blasts in BM at Dx, and observed significantly increased BM-mMDSC% at Dx different from previous results. In B-ALL, BM-gMDSC% (adult: 2.23%, 0.14-32.58; pediatric: 4.08%, 0.13-20.52), and PB-gMDSC% (adult: 10.09%, 0.16-35.57; pediatric: 7.97%, 0.04-23.33) at Dx are significantly lower than those of CR (adult BM-gMDSC%: 45.58%, 2.79-71.47; adult PB-gMDSC%: 49.40%, 30.20-78.72; pediatric BM-gMDSC%: 24.53%, 1.71-46.98; pediatric PB-gMDSC%: 28.78%, 14.20-57.71) and control (BM-gMDSC%: 40.25%, 3.60-54.60; PB-gMDSC% of NC: 25.60%, 4.80-52.00; PB-gMDSC% of HC: 18.10%, 5.30-56.90) groups. BM-mMDSC% (adult: 0.09%, 0.00-0.95; pediatric: 0.10%, 0.01-2.11), and PB-mMDSC% (adult: 0.19%, 0.01-2.26; pediatric: 0.30%, 0.01-13.85) at Dx are lower than or statistically same with those in CR group (adult BM-mMDSC%: 0.78%, 0.23-3.86; adult PB-mMDSC%: 1.35%, 0.38-9.47; pediatric BM-mMDSC%: 0.31%, 0.12-0.94; pediatric PB-mMDSC%: 0.37%, 0.00-2.07) and control group (BM-mMDSC%: 0.25%, 0.00-3.40; PB-mMDSC% of NC: 0.20%, 0.00-2.20; PB-mMDSC% of HC: 0.30%, 0.10-1.40). However, like in AML, PB-mMDSC No./ul (adult: 28, 1-423; pediatric: 59, 0-876) at Dx is significantly higher than that of NC group (9, 0-290). To figure out the association of high levels of MDSC with poor prognosis, we divided each chemotherapy-treated AML and adult B-ALL into survivor and non-survivor group. BM-gMDSC% at CR of non-survivor group in AML shows strong tendency to have higher levels than that of survivor group (P=0.119). BM-gMDSC% at CR of 25% or above group shows higher relapse rate (P=0.093) and mortality rate (P=0.059) with shorter RFS (P=0.088) and OS (P=0.080) than BM-gMDSC% at CR of under 25% group. And among 13 CR achieved adult B-ALL patients, we found significantly higher PB-gMDSC% (P<0.05) and PB-gMDSC No./ul (P<0.05) at CR in non-survivor group. BM-gMDSC% at CR tends to show higher levels in non-survivor group of CR achieved adult B-ALL patients (P=0.063). In adult B-ALL, we used those three parameters for investigating association between MDSC and prognosis. Each of BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at CR of 50% or above group shows higher relapse rate (BM-gMDSC%: P=0.286; PB-gMDSC%: P=0.286) and mortality rate (P=0.070; P=0.070) with shorter RFS (P=0.183; P=0.183) and OS (P=0.101; P=0.071) than BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at CR of under 50% group. Using cutoff of 2500/ul in absolute number of PB-gMDSC, we find some significant results in mortality rate, RFS, and OS except relapse rate. PB-gMDSC No./ul at CR of 2500/ul or above group shows higher relapse rate (P=0.103) and mortality rate (P<0.05) with shorter RFS (P<0.05) and OS (P<0.05) than PB-gMDSC No./ul at CR of under 2500/ul group. In conclusion, BM-gMDSC%, PB-gMDSC% and PB-gMDSC No./ul at Dx of AML are significantly lower than those of CR and control groups. However, BM-mMDSC%, PB-mMDSC% and PB-mMDSC No./ul at Dx of AML are significantly higher than those of control group In B-ALL, BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at Dx are significantly lower than those of CR and control groups. Proportions of BM-mMDSC and PB-mMDSC at Dx are lower than CR group and control group or statistically same with those groups, but PB-mMDSC No./ul at Dx is significantly higher than those of control group like in AML. Decreased gMDSC, a dominant subpopulation of MDSC, seems to be caused by increased blast proportion among nucleated cells of both BM and PB in acutely disease progressed patients. High levels of BM-gMDSC% at CR in AML, and BM-gMDSC% and PB-gMDSC% at CR in adult B-ALL are associated with poor prognosis. Especially, increased PB-gMDSC No./ul at CR in adult B-ALL significantly indicates poor prognosis. The above findings show a possibility that they could be used as a prognostic marker in the future. The poor prognostic chromosomal abnormality group of adult B-ALL patients shows significantly increased PB-mMDSC No./ul at Dx. Also, as PB-mMDSC No./ul of chemotherapy-treated adult B-ALL patients at Dx is higher in non-survivor group than in survivor group, it may be associated with prognosis.
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