淺談白血病從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過(guò)程

馮寶章

（天津市韋爾柏基因治療公司，天津 300020）

我本人自上個(gè)世紀(jì)60年代大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入癌癥研究領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)對(duì)白血病作為造血系統(tǒng)癌癥可以說(shuō)毫無(wú)認(rèn)識(shí)。由于白血病在當(dāng)時(shí)死亡率極高，存活期短（半年），初步印象它復(fù)雜且危險(xiǎn)。根據(jù)動(dòng)物白血病病毒病因研究成果，同時(shí)又寄希望于祖國(guó)醫(yī)學(xué)，我們實(shí)驗(yàn)白血病組開(kāi)始上述兩個(gè)方面的探索研究，雖然收獲不大，但畢竟有了一個(gè)開(kāi)端。直到上個(gè)世紀(jì)80年代，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所承擔(dān)衛(wèi)生部重點(diǎn)項(xiàng)目---白血病前期研究，我本人作為遺傳專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生應(yīng)召參加了此項(xiàng)工作。在此之前也是衛(wèi)生部課題---靛玉紅療效原理研究協(xié)作組的一員。由于這兩個(gè)課題都是與臨床緊密結(jié)合的研究，門(mén)診上陸續(xù)來(lái)了一些有家族背景的患者，這樣我們這個(gè)遺傳學(xué)組就開(kāi)始了家族性白血病研究。這是我的幸運(yùn)。

一、在白血病家系成員中認(rèn)知最簡(jiǎn)單的白血病形態(tài)，并從而開(kāi)始從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)白血病的過(guò)程：

1、家族性白血病研究過(guò)程中，我們起初遇到一個(gè)早期紅白血病家系，其成員最初的骨髓變化僅僅是紅系過(guò)度增生，且不顯示貧血癥狀?；颊呒t光滿面，可以說(shuō)是“健康”無(wú)比。然而正是這樣的患者最終發(fā)展為白血病和慢性再生障礙性貧血（CAA）。而另一個(gè)紅白血病家系則顯示其成員葉酸敏感性和白血?。òt系和粒系白血病）的遺傳性。我們使用禽類(lèi)原始紅細(xì)胞增多癥（亦可稱(chēng)為紅白血?。┌┒景┗騐-erbB和V-erbA作探針和Soutern印跡雜交技術(shù)，證實(shí)這兩個(gè)家系致病基因是內(nèi)源性的V-erbB突變和擴(kuò)增。與此同時(shí)，在以巨核系統(tǒng)異常起病的淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL）家系也得到證明。

2、在上述研究過(guò)程中，我們實(shí)現(xiàn)了從家族性到散發(fā)性白血病認(rèn)識(shí)的過(guò)度。我們將上述家族性紅白血病和散發(fā)性紅白血病同時(shí)作比較研究，發(fā)現(xiàn)二者致病基因有相同雜交帶型和相異的基因拷貝數(shù)。說(shuō)明致病基因發(fā)生突變之后，隨著其拷貝數(shù)的增加，其疾病從紅血病向紅白血病方向發(fā)展。

總結(jié)我們的結(jié)果，我們認(rèn)為白血病的家庭或家系聚集現(xiàn)象應(yīng)歸因于兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，把有關(guān)白血病的致病基因和相關(guān)基因異常共同地組合有一個(gè)受精卵里，而散發(fā)性白血病的發(fā)生發(fā)展除了仰仗父母提供的致病基因異常外，其相關(guān)基因異常則靠其一生去積累了。其中，內(nèi)源性V-erbB突變和擴(kuò)增可能是二者共同的致病基因異常。這一點(diǎn)可以從白血病患兒父母骨髓檢查中得到證明。這說(shuō)明多數(shù)人并沒(méi)有機(jī)會(huì)得白血病，因?yàn)橐粋€(gè)人一生中要把癌癥致病基因和多種相關(guān)基因積累在同一個(gè)組織干細(xì)胞里，包括造血干細(xì)胞里的機(jī)會(huì)是很少的。我們看不到晚期癌癥的遺傳病表型原因也在于此。

3、對(duì)胸科腫瘤患者骨髓研究，實(shí)現(xiàn)癌癥認(rèn)識(shí)從白血病到腫瘤的轉(zhuǎn)變：不同類(lèi)型或身體不同部位惡性腫瘤（含白血病和白血病前期）可以共同地發(fā)生于同一家庭或家系，乃至同一個(gè)體，說(shuō)明它們之間存在某種共同之處。由于胸科腫瘤手術(shù)時(shí)需要拆斷1-2根肋骨，使我們有機(jī)會(huì)對(duì)其骨髓進(jìn)行細(xì)胞和分子生物學(xué)研究，證明當(dāng)腫瘤發(fā)展到臨床期，其60%以上患者骨髓變化亦達(dá)到白前期。且與MDS骨髓有相同的C-erbB重排/擴(kuò)增。說(shuō)明造血系統(tǒng)腫瘤和其他系統(tǒng)腫瘤一樣，是作為一種疾病而發(fā)生的，只是顯露的部位和時(shí)間不同罷了。用共同的反基因V-erbB寡核苷酸對(duì)大鼠MDS和人類(lèi)食管癌早期進(jìn)行治療的成功，說(shuō)明它們的致病基因是相同的。對(duì)大鼠乳腺實(shí)體瘤的基因治療，證明反基因V-erbB寡核苷酸對(duì)惡性腫瘤有明顯抑制作用，而對(duì)良性瘤（纖維瘤）則無(wú)作用。（專(zhuān)發(fā)表資料）

二、從“白血病是干細(xì)胞病”到“實(shí)體瘤也是干細(xì)胞病”的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變：眾所周知，骨髓造血機(jī)制是干細(xì)胞造血。造血干細(xì)胞的自我更新和分化成熟之間的平衡，使正常人骨髓造血有一個(gè)合理的平衡。造血干細(xì)胞因其癌基因被激活而轉(zhuǎn)化，必然導(dǎo)致骨髓原始細(xì)胞百分比的增加，并在相應(yīng)的抑癌基因失活的配合下導(dǎo)致成熟血細(xì)胞的減少。甚至出現(xiàn)貧血出血或/和血細(xì)胞的減少等癥狀，進(jìn)而被診斷為骨髓增生異常綜合征（MDS），又稱(chēng)白血病前期。后者進(jìn)一步發(fā)展為白血病。既然普遍承認(rèn)MDS是造血干細(xì)胞病，無(wú)疑也應(yīng)承認(rèn)白血病也是干細(xì)胞病。早在上個(gè)世紀(jì)70年代慢性粒細(xì)胞白血?。–ML）就已被承認(rèn)是干細(xì)胞病，因?yàn)槠涠鄠€(gè)系統(tǒng)的細(xì)胞均有標(biāo)記性的Ph染色體被檢出。當(dāng)時(shí)體外集落培養(yǎng)和脾結(jié)節(jié)試驗(yàn)支持造血的干細(xì)胞機(jī)制。近幾年，國(guó)外研究充分證明不僅白血病是干細(xì)胞病，實(shí)體瘤也是干細(xì)胞病。由于干細(xì)胞具有很強(qiáng)的自我更新能力，只有不同部位組織干細(xì)胞才能承載白血病等癌癥的多基因多步驟發(fā)病過(guò)程，并把受精卵的致病基因異常繼往開(kāi)來(lái)，在不同組織里發(fā)展成為白血病或腫瘤。我們?cè)谏蟼€(gè)世紀(jì)80年代應(yīng)用小鼠骨髓細(xì)胞姐妹染色單體互換（SCE）技術(shù)，證明骨髓細(xì)胞愈原始，其DNA受損傷而發(fā)生SCE的可能性愈大。換言之，干細(xì)胞最易于在誘變劑作用下發(fā)生基因突變。因此，上述內(nèi)源性V-erbB突變和擴(kuò)增最大可能發(fā)生于干細(xì)胞，包括造血干細(xì)胞。

三、在白前轉(zhuǎn)白血病的過(guò)程中認(rèn)知癌變基因和白血病的發(fā)展機(jī)制

MDS骨髓病變稱(chēng)為病態(tài)造血（Myelodysplasia），或表述為骨髓造血質(zhì)和量的變化。它是典型的造血干細(xì)胞病，由五個(gè)亞型組成。其中三個(gè)亞型即難治性貧血（RA）和原始細(xì)胞增多型RA即RAEB，和轉(zhuǎn)化中的RAEB即RAEBT，恰好代表MDA從RA發(fā)展為白血病的不同階段，因而是研究白血病發(fā)病原理的絕好模型。難治性貧血（RefractoryAnemia,RA）是其中病情最輕者，只有20%左右的轉(zhuǎn)白率，其余大多死于并發(fā)癥。我們觀察到,隨著白血病的發(fā)展RA骨髓原始粒細(xì)胞比例愈來(lái)愈高，同時(shí)有愈來(lái)愈多的病例檢出細(xì)胞周期和染色體核型性異常。細(xì)胞周期檢測(cè)（即Brdu-SCD檢測(cè)）和核型分析各自都有診斷和預(yù)后價(jià)值，二者合用價(jià)值更大，因而很受臨床的歡迎。是什么原因?qū)е鹿撬柙剂＜?xì)胞百分比從5%到20%甚至30%的增加呢？我們按照家族性紅白血病研究的思路，用相同的方法，證明二者有相同的C-erbB重排/擴(kuò)增和C-erbA缺失/失活。我們應(yīng)用反基因V-erbB寡核苷酸（Oligo）聯(lián)合CpGOligo治療大鼠RAEB和紅白血病有效，而治療由紅白血病發(fā)展而來(lái)的粒細(xì)胞白血病卻無(wú)效。說(shuō)明有另一個(gè)基因參與了骨髓由紅系到粒系的轉(zhuǎn)變過(guò)程，而且一定是個(gè)癌基因。同時(shí)這個(gè)基因的擴(kuò)增應(yīng)與骨髓出現(xiàn)染色體核型異常和細(xì)胞周期成延長(zhǎng)（即SCD陰性）聯(lián)系在一起。這個(gè)基因就是胸苷酸合成酶（ThymidylateSynthase,TS）基因。它的擴(kuò)增應(yīng)該發(fā)生于上述已發(fā)生內(nèi)源性V-erbB突變和擴(kuò)增的白前干細(xì)胞里。在骨髓正常造血功能不足，而發(fā)生正常造血干細(xì)胞代償性增生（從而發(fā)生EGFR，TS和TK等基因擴(kuò)增）的情況下，上述白前干細(xì)胞由于兩個(gè)癌基因(V-erbB/TS)的協(xié)同擴(kuò)增而轉(zhuǎn)變?yōu)榘籽「杉?xì)胞就不足為奇了。美國(guó)NIH的Zajac-Kaye等人證明TS基因是個(gè)癌基因（Oncogene），具有DNA合成酶的關(guān)鍵性新作用。

在觀察MDS-RA轉(zhuǎn)白血病的過(guò)程中我們又一次感受到白血病從比較簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。上述白血病干細(xì)胞在造血微環(huán)境中，就象受精卵在子宮里那樣，繁殖成為具有巨大數(shù)量且分布全身的白血病細(xì)胞的急性白血病。由于白血病干細(xì)胞（作為干細(xì)胞）表面活躍著多種生長(zhǎng)因子受體，微環(huán)境中各種生長(zhǎng)因子都可以為其所用。各種受體之間還會(huì)交談（Crosstalk）形成為合力，從而不斷強(qiáng)化它的增殖力，以致無(wú)法控制。而當(dāng)微環(huán)境不能提供所需的生長(zhǎng)因子時(shí)，白血病干細(xì)胞甚至可以自我分泌。因此，當(dāng)病人骨髓正常干細(xì)胞失去代償能力，從而也失去對(duì)白血病干細(xì)胞增殖的任何抑制時(shí)，白血病的急性發(fā)作也就不足為奇了。白血病復(fù)發(fā)的機(jī)制也許也是如此，而腫瘤的轉(zhuǎn)移可能在此情形下發(fā)生。

[1]古瑩，邱曦，徐榮臻.白血病干細(xì)胞分子生物學(xué)特性及其治療策略研究進(jìn)展.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床，2008年9期.