從靛玉紅療效原理看基質(zhì)成纖維細胞及其生長因子和受體在白血病等癌癥發(fā)展中的作用

馮寶章

早在20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所楊天楹等[1]和楊崇禮等[2]分別用靛玉紅對314例慢性粒細胞白血?。╟hronic myelocytic leukemia，CML）和7例骨髓增生異常綜合征（myelodysplastic syndrome，MDS）進行治療，取得60%左右的CML和70%左右MDS治療的有效率。由于靛玉紅是一種中藥提取物，又是一種新的抗癌藥，對其療效原理國內(nèi)外均無報道。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院組織院內(nèi)兩個研究所即基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所和血液研究所有關(guān)專家對其進行攻關(guān)性的研究。

近年來，國外學(xué)者對靛玉紅及其衍生物的藥理進行了十分深入的研究。不僅重復(fù)支持了國內(nèi)研究結(jié)果，同時還深入到基因調(diào)控水平。特別是發(fā)現(xiàn)靛玉紅衍生物對成纖維細胞及其生長因子和受體（FGF和FGFRs）的抑制作用，折射出骨髓和上皮基質(zhì)及其FGF和FGFRs在白血病等癌癥發(fā)展中的作用，為白血病等癌癥的治療提供了新的靶點，現(xiàn)一并綜述如下。

1 我國科技工作者對靛玉紅療效原理的研究

1.1 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所吳冠蕓組的研究

吳氏組在靛玉紅治療的初期即治療期（多數(shù)病例在治療開始后2～3周）取患者外周血分離白細胞進行3H-TdR、3H-UR和34C-leu摻入試驗，并與治療前作比較。結(jié)果顯示，3H-TdR摻入率較治療前為低，大多數(shù)病例表現(xiàn)為遞降的趨勢。治療開始后2～3周期時間3H-TdR摻入減少50%以上，但此期間病例外周血白細胞總數(shù)和幼稚細胞百分比降低不多，有些病例還有上升趨勢。說明此階段靛玉紅療效并未發(fā)揮出來，只是觀察到了DNA合成受到抑制[3]。這是否是靛玉紅的毒性反應(yīng)，值得商榷。因為此期間電鏡亦觀察到骨髓標(biāo)本中大量的壞死細胞。不過，作者們后來在腫瘤細胞系上確實觀察到靛玉紅對腫瘤細胞DNA合成的抑制[4-9]。

1.2 血液研究所馮寶章組的研究

與吳組的設(shè)計不同，馮氏組獲取患者的標(biāo)本是經(jīng)過靛玉紅治療后病情緩解即療效顯現(xiàn)之后的骨髓標(biāo)本進行細胞遺傳學(xué)研究。

1.2.1 觀察骨髓細胞Ph陽性（Ph+）細胞的百分比變化，并與治療前比較。Ph+率的變化是當(dāng)時普遍使用的療效觀察指標(biāo)，因為Ph+染色體是CML的標(biāo)記染色體。結(jié)果顯示治療前平均為（65.28±24.93）%，治療緩解后為（32.28±19.98）%。Ph+率細胞%下降顯著（P＜0.05）。與當(dāng)時CML一線藥物馬利蘭治療相比，靛玉紅對CML緩解解作用不如馬利蘭。馬利蘭治療后骨髓Ph+細胞平均僅為（11.0±8.7）%（P＜0.01）。下降非常顯著。

這些結(jié)果與臨床觀察十分一致，即靛玉紅治療CML導(dǎo)致骨髓象血象改善不如馬利蘭，但它的縮脾作用卻優(yōu)于馬利蘭，后者還觀察到骨髓細胞染色體畸變，而靛玉紅則無此異常。

1.2.2 同時，還觀察骨髓細胞姐妹染色單體互換（sister chromatid exchange，SCE ）的變化。細胞SCE率高低反映其DNA損傷修復(fù)的程度。結(jié)果顯示，靛玉紅治療緩解后，其骨髓SCE率從治療前平均（9.30±4.05）%，下降到（6.57±2.36）%（P＜0.05）。對同一病例前后觀察，特別Ph+細胞SCE，治療后有非常顯著的下降（P＜0.01）。說明，靛玉紅治療提高了CML骨髓細胞DNA損傷修復(fù)能力。根據(jù)國內(nèi)外的研究，這種變化代表細胞的分化成熟過程，因為用化學(xué)致癌劑和誘變劑誘導(dǎo)細胞轉(zhuǎn)化，則顯示細胞SCE率顯著上升[6]。

1.2.3 為了進一步證明SCE率下降代表細胞分化成熟，馮氏組繼而采用小鼠體內(nèi)骨髓SCE技術(shù)，將骨髓不同SCE水平的細胞與骨髓分化成熟進行分類的細胞作相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)二者顯著相關(guān)性[8]，與Popescu等[7]的研究相一致。

2 國外學(xué)者對靛玉紅藥理作用的研究

近年來，國外學(xué)者們對靛玉紅及其衍生物的藥理作用進行了許多研究，發(fā)現(xiàn)靛玉紅有不止一個靶分子，因而就有幾個方面藥理作用，現(xiàn)歸納如下：

2.1 抑制細胞周期素依賴性激酶（CDKs）的作用，從而導(dǎo)致對腫瘤細胞增殖的抑制[9]，與上述研究結(jié)果，即抑制DNA合成和Ph+細胞百分比下降相一致。

2.2 促進HL-60白血病細胞分化成為噬中性粒細胞[10]。與我們對靛玉紅治療致CML Ph+細胞SCE率下降的結(jié)果相符。

2.3 通過特異性地抑制受體FGFR1的自動堿酸化，阻斷受體信號介導(dǎo)，從而抑制NIH3T3細胞的增殖[11]。這些結(jié)果解釋了靛玉紅突出的縮脾作用，因為CML脾臟有大量早幼和中晚幼粒細胞，可能還有大量成纖維細胞增殖。

3 FGF和FGFR在白血病等癌癥發(fā)展中的作用

靛玉紅諸多藥理研究中，我們認為，最重要的在于發(fā)現(xiàn)靛玉紅對FGFR1的作用。

3.1 FGFR1在白血病發(fā)病中的作用[12]

已知累及到8p11～12的易位同急性髓細胞白血病和骨髓增殖性疾?。╩yeloproliferative disorders，MPD）有關(guān)。這類MPD患者的特點是骨髓過度增生，外周血中嗜伊紅紅血球增多，以及B或T細胞淋巴瘤，并在診斷后1年進間內(nèi)發(fā)展為髓系白血病。與MPD相關(guān)的易位常累及FGFR基因所在的8p11.1～11.2，編碼一個酪氨酸激酶受體，后者正常情況下受FGFs的活化。迄今為止，已有發(fā)現(xiàn)5個這樣的易位，導(dǎo)致鋅指198（ZNF198）與FGFR1的融合，其融合蛋白是結(jié)構(gòu)性活化的酪氨酸激酶，能轉(zhuǎn)化Ba、T-3小鼠造血細胞，這些發(fā)現(xiàn)表明，F(xiàn)GFR1酪氨酸激酶的活化及它的下游通道在由FGFR1融合蛋白誘導(dǎo)的MPD發(fā)生中起關(guān)鍵作用，且應(yīng)用其小分子抑制劑治療有效。

3.2 從FGF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)看前列腺癌發(fā)病中上皮/基質(zhì)之間的互動[13-15]

人們相信，F(xiàn)GF族的成員，通過上皮和基質(zhì)之間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在器官發(fā)育和腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用，已有兩項研究顯示，在前列腺腫瘤發(fā)生中，上皮和基質(zhì)之間FGF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的失調(diào)導(dǎo)致腫瘤發(fā)展，并促成上皮一間充質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換。提示對FGF受體的抑制將對前列腺腫瘤有治療價值。

3.3 FGFR可作為甲狀脾癌治療的靶分子[16]

已知FGFRs表達于甲狀腺癌。這些配體信號是通過4個具有高度親和力的酪氨酸激酶活性受體（FGFR1-4）來傳導(dǎo)的。每個受體都含有3個免疫球蛋白（Ig）樣的胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。后者包含一個剪切的酪氨酸激酶區(qū)和C末端。與上皮生長因子受體（EGFR）相似。Rosanne等的研究證明，F(xiàn)GFR可作為甲狀腺癌治療的靶分子。

目前認為，受體細胞內(nèi)TPK區(qū)域在傳遞和放大配基結(jié)合反應(yīng)，以及引起細胞內(nèi)各信號通路活化方面是最為關(guān)鍵的。雖然信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制目前仍不十分清楚，但受體TPK活化似乎是生長因子結(jié)合膜受體后第一個細胞內(nèi)效應(yīng)。各種受體TPK區(qū)氨基酸序列高度保守，其同源范圍長達725個氨基酸。這也說明該區(qū)域?qū)κ荏w的重要性。其中有一段最敏感的序列，其功能是結(jié)合ATP。此外還有一個酪氨酸自動堿酸化區(qū)，配基與受體結(jié)合之后受體會被自動磷酸化。酪氨酸磷酸化可能調(diào)節(jié)激酶活性，影響底物和激酶的相互作用，包括受體傳導(dǎo)有絲分裂反應(yīng)。而EGFR和FGFR1之間可能協(xié)同作用，共同導(dǎo)致腫瘤細胞快速增殖、浸潤和轉(zhuǎn)移。

3.4 基底FGF表達同口腔扁平細胞癌（OSCC）的浸潤和轉(zhuǎn)移[17]

腫瘤細胞與宿主基質(zhì)之間的相互作用在實體瘤發(fā)展中起重要作用。特別是腫瘤細胞與其周圍成纖維細胞通過它們產(chǎn)生的細胞因子進行互動。這些被認為累及到腫瘤的浸潤。基底成纖維細胞生長因子（bFGF）是與成纖維細胞活化密切相關(guān)的細胞因子，它可能由很多類型細胞所產(chǎn)生。業(yè)已證明，腫瘤細胞bFGF和FGFR1的表達與OSCC的浸潤和轉(zhuǎn)移相關(guān)。

[1]楊天楹.靛玉紅治療314例CML的臨床研究[J].中華血液學(xué)雜志,1980,1(3):132-135.

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[5]劉敬忠,吳冠蕓,高百經(jīng),等.靛玉紅(Ⅲ號)衍生物抑癌作用原理研究[J].中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院報,1984,6(6):402.

[6]馮寶章,錢林生,楊天楹,等.CML骨髓細胞SCE及其對靛玉紅治療的反應(yīng)[J].中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院報,1984,6(4):308-310.

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