Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 1.736
5-Year Impact Factor – 2.135
Index Copernicus  – 168.52
MEiN – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2006, vol. 15, nr 6, November-December, p. 1023–1028

Publication type: original article

Language: English

Expression of CD105 Antigen in Patients with Acute Leukemia, Malignant Lymphoma, and Multiple Myeloma in Active Phase of the Disease

Wysoka ekspresja antygenu CD105 w aktywnej fazie choroby u chorych na ostre białaczki, chłoniaki złośliwe i szpiczaki

Małgorzata Poręba1,, Lidia Usnarska−Zubkiewicz2,, Bożena Jaźwiec2,, Rafał Poręba3,, Kazimierz Kuliczkowski2,

1 Department of Pathophysiology, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

2 Department of Hematology, Blood Neoplasms, and Bone Marrow Transplantation, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

3 Department of Internal Medicine, Occupational Disease, and Hypertension, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

Abstract

Background. CD105 (endoglin) is a proliferation−associated protein abundantly expressed in angiogenic endothelial cells. CD105 is a receptor for TGF (transforming growth factor)−β1 and −β3. It is important for the development of normal vascular architecture and may be associated with tumor angiogenesis. CD105 was strongly expressed in the endothelium of various tumor tissues compared with normal tissues and has been shown to be a useful marker to identify tumor angiogenesis.
Objectives. Determining the expression of CD105 in blood of patients with acute leukemia, malignant lymphoma and multiple myeloma using the cytofluorimetric method. This should help to evaluate the role of CD105 in the development of hematopoietic malignancies. There are few available data in medical literature on this topic.
Material and Methods. The study group consisted of three subgroups of patients with hematopoietic malignancies (20 with acute leukemia, 21 with malignant lymphoma, and 20 with multiple myeloma) and a control group of 30 healthy people. Blood samples were obtained from consecutive patients admitted to the clinic with the newly diagnosed disease before cytostatic treatment was introduced. Cells were prepared, stained with monoclonal antibodies, and analyzed by flow cytometry.
Results. High expression of CD105 was present in patients with ALL (acute lymphoblastic leukemia) and AML (acute myelogenous leukemia) and was significantly higher than in the control group. In the patients with LM (lymphoma malignum) and MM (multiple myeloma) the mean expression was higher than in healthy individuals, but not statistically significantly. No statistically significant correlations were observed between CD105 expression and age, gender, LDH concentration, chromosomal aberrations typical for patients with acute leukemia, or the number of blasts. In blood of patients with acute leukemia, CD105 expression was present on leukemic blast cells. In patients with LM an MM, CD105−positive cells were identified mainly within the population of neoplastic lymphocytes.
Conclusion. These results may suggest a connection between CD105 expression and the pathogenesis of blood neoplasms. The finding of a very high endoglin expression especially in patients with ALL was limited to a small group of patients and needs to be confirmed in a larger group. The mechanisms underlying the role of CD105 action in hematological malignancies still need to be fully elucidated.

Streszczenie

Wprowadzenie. CD105 jest białkiem związanym z proliferacją, które ulega obficie ekspresji na powierzchni komórek śródbłonka. CD105 jest elementem receptora wiążącego się z TGF β−1 i 3 (transforming growth factor beta). Endoglina bierze udział w rozwoju prawidłowego unaczynienia i może być związana z angiogenezą nowotworową. Wykazywano wysoką ekspresję CD105 w porównaniu ze zdrowymi tkankami w śródbłonku pochodzącym z unaczynienia różnych typów nowotworów i antygen ten okazał się użyteczny jako marker angiogenezy nowotworowej.
Cel pracy. Oznaczenie ekspresji CD 105 we krwi chorych na ostre białaczki, chłoniaki złośliwe i szpiczaka mnogiego z zastosowaniem metody cytofluorymetrii przepływowej i podkreślenie roli CD105 w powstawaniu nowotworów krwi.
Materiał i metody. Grupa badana składała się z trzech podgrup chorych na nowotwory krwi: 20 chorych na ostrą białaczkę, 21 chorych na chłoniaka złośliwego, 20 chorych na szpiczaka mnogiego i z grupy kontrolnej obejmującej 30 zdrowych ludzi. Próbki krwi pobierano od kolejnych pacjentów przyjmowanych do Kliniki z nowo rozpoznaną chorobą, przed włączeniem leczenia cytostatycznego. Po przygotowaniu do zawiesiny komórek dodano przeciwciała monoklonalne, a następnie analizowano za pomocą cytofluorymetrii przepływowej.
Wyniki. U chorych na ALL (acute lymphoblastic leukemia) i AML (acute myelogenous leukemia) obserwowano wysoką ekspresję CD105 i była ona istotnie statystycznie wyższa niż u osób zdrowych. We krwi chorych na LM (lymphoma malignum) i MM (myeloma multiplex) stwierdzono wyższą ekspresję niż u osób zdrowych, ale nie była to różnica istotna statystycznie. Nie wykazano istotnych zależności między ekspresją CD105 a wiekiem, płcią, stężeniem LDH, obecnością typowych zmian chromosomalnych chromosomalnych chorych na ostre białaczki lub liczbą blastów. We krwi chorych na ostre białaczki ekspresja CD105 była obecna na komórkach białaczkowych. U chorych na LM i MM komórki CD105−dodatnie znajdowały się głównie w populacji limfocytów nowotworowych.
Wnioski. Wyniki badań mogą sugerować istnienie związku między ekspresją CD105 a patogenezą chorób nowotworowych krwi. Wykazanie dużej ekspresji endogliny u chorych na ALL jest ciekawym faktem, wymagającym jednak potwierdzenia na większej grupie chorych. Mechanizmy, z którymi jest związana rola CD105 w powstawaniu nowotworów krwi wciąż nie są dobrze poznane.

Key words

CD105, acute leukemia, malignant lymphoma, multiple myeloma

Słowa kluczowe

CD105, ostra białaczka, chłoniak złośliwy, szpiczak mnogi

References (20)

  1. Fernandez−Ruiz E, St.−Jacques S, Bellon T, Letarte M, Bernabeu C: Assignment of the human endoglin gene (END) to 9q34−qter. Cytogenet Cell Genet 1993, 64, 204–207.
  2. Li C, Hampson I, Hampson L, Kumar P, Bernabéu C, Kumar S: CD105 antagonizes the inhibitory signaling of transforming growth factor β1 on human vascular endothelial cells. FASEB J 2000, 15, 55–64.
  3. Arthur H M, Ure J, Smith A, Renforth G, Wilson D, Torsney E, Charlton R, Parums D, Jowett T, Marchuk D et al.: Endoglin, an ancillary TGFβ receptor, is required for extraembryonic angiogenesis and plays a key role in heart development. Dev Biol 2000, 5, 42–53.
  4. Li D, Sorensen L, Brooke B, Urness L, Davis E, Taylor D, Boak B, Wendel D: Defective angiogenesis in mice lacking endoglin. Science 1999, 284,1534–1537.
  5. Burrows F, Derbyshire E, Tazzari, P, Amlot P, Gazdar A, King S, Letarte M, Vitetta E, Thorpe P: Up−regulation of endoglin on vascular endothelial cells in human solid tumors: implications for diagnosis and therapy. Clin Cancer Res 1995, 1, 1623–1634.
  6. Wang J, Kumar S, Pye D, van Agthoven A, Krupinski J, Hunter R: A monoclonal antibody detects heterogeneity in vascular endothelium of tumours and normal tissues. Int J Cancer 1993, 54, 363–370.
  7. Saad R, El−Gohary Y, Memari E, Liu Y, Silverman J: Endoglin (CD105) and vascular endothelial growth factor as prognostic markers in esophageal adenocarcinoma. Hum Pathol 2005, 36, 955–961.
  8. Bodey B, Bodey B, Siegel S, Kaiser H: Overexpression of endoglin (CD105): a marker of breast carcinomainduced neo−vascularization. Anticancer Res 1998, 18, 3621–3628.
  9. Li C, Guo B, Wilson P, Stewart A, Byrne G, Bundred N, Kumar S: Plasma levels of soluble CD105 correlate with metastasis in patients with breast cancer. Int J Cancer 2000, 89, 122–126.
  10. Calabro L, Fonsatti E, Bellomo G, Alonci A, Colizzi F, Sigalotti L, Altomonte M, Musolino C, Maio M: Differential levels of soluble endoglin (CD105) in myeloid malignancies. J Cell Physiol 2003, 194, 171–175.
  11. Wilkstrom P, Lissbrant I, Stattin P, Egevad L, Bergh A: Endoglin (CD105) is expressed on immature blood vessels and is a marker for survival in prostate cancer. Prostate 2002, 268–275.
  12. Takahashi N, Kawanishi−Tabata R, Haba A, Tabata M, Haruta Y, Tsai H Seon, B: Association of serum endoglin with metastasis in patients with colorectal, breast, and other solid tumors, and suppressive effect of chemotherapy on the serum endoglin. Clin Cancer Res 2001, 7, 524–532.
  13. Pruneri G, Ponzoni M, Ferreri AJ, Decarli N, Tresoldi M, Raggi F, Baldessari C, Freschi M, Baldini L, Goldaniga M, Neri A, Carboni N, Bertolini F, Viale G: Microvessel density, a surrogate marker of angiogenesis, is significantly related to survival in multiple myeloma patients. Br J Haematol 2002, 118, 817–820.
  14. Pruneri G, Bertolini F, Baldini L, Valentini S, Goldaniga M, Soligo D, Carboni N, Viale G, LambertenghiDeliliers G: Angiogenesis occurs in hairy cell leukaemia (HCL) and in NOD/SCID mice transplanted with the HCL line Bonna−12. Br J Haematol 2003, 120, 695–698.
  15. Warrington K, Hillarby MC, Li C, Letarte M, Kumar S: Functional role of CD105 in TGF−beta1 signalling in murine and human endothelial cells. Anticancer Res 2005, 25, 1851–1864.
  16. Buske C, Hannig H, Schneider EM, Blaschke S, Hunsmann G, Bodemer W, Hiddemann W: Transforming growth factor beta is a growth−inhibitory cytokine of B cell lymphoma in SIV−infected macaques. AIDS Res Hum Retroviruses 1999, 15, 1477–1485.
  17. Miller DW, Graulich W, Karges B, Stahl S, Ernst M, Ramaswamy A, Sedlacek H, Muller R, Adamkiewicz J: Elevated expression of endoglin, a component of the TGF−beta−receptor complex, correlates with proliferation of tumor endothelial cells. Int J Cancer 1999, 81, 568–572.
  18. Guo B, Rooney P, Slevin M, Li C, Parameshwar S, Liu D, Kumar P, Bernabeu C, Kumar S: Overexpression of CD105 in rat myoblasts: role of CD105 in cell attachment, spreading and survival. Int J Oncol 2004, 2, 285–291.
  19. Matsuno F, Haruta Y, Kondo M, Tsai H, Barcos M, Seon B: Induction of lasting complete regression of preformed distinct solid tumors by targeting the tumor vasculature using two new anti−endoglin monoclonal antibodies. Clin Cancer Res 1999, 5, 371–382.
  20. Balza E, Castellani P, Zulstra A, Neri D, Zardi L, Siri A: Lack of specificity of endoglin expression for tumor blood vessels. Int J Cancer 2001, 94,579–585.