高三尖杉酯堿抗急性粒細(xì)胞白血病效應(yīng)及其機制研究進(jìn)展

姜 熙，唐育梅(綜述)，黃慧芳(審校)

(1.福建醫(yī)科大學(xué)協(xié)和臨床醫(yī)學(xué)院，福州350001;2.新疆獨山子石化醫(yī)院醫(yī)務(wù)科，新疆克拉瑪依833600;3.福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院福建省血液病研究所，福州350001)

急性粒細(xì)胞白血病(acutemyelocytic leukemia，AML)是造血干細(xì)胞的惡性克隆性疾病。高三尖杉酯堿(homoharringtonine，HHT)適用于各型急性非淋巴細(xì)胞白血病的治療，對急性原粒細(xì)胞，急性早幼粒細(xì)胞最為敏感、急性單核白血病細(xì)胞次之［1］。HHT作為一種抗腫瘤藥物廣泛應(yīng)用于急性粒細(xì)胞白血病的治療，其用藥劑量小，與常用抗白血病藥物無交叉耐藥性，在我國已廣泛應(yīng)用于臨床。

1 HHT治療AM L的臨床應(yīng)用

HHT是從紅豆杉科三尖杉屬植物分離出的有效抗癌生物堿，我國于20世紀(jì)70年代初開始研究三尖杉的抗癌活性，發(fā)現(xiàn)HHT的抗白血病活性作用最強［2］。HHT也是國內(nèi)首先應(yīng)用于臨床的細(xì)胞周期非特異性藥物，其對S期和G2期細(xì)胞作用較小，對G1細(xì)胞殺傷作用最強［3］。HHT價格低廉，心臟不良反應(yīng)小，骨髓抑制輕。20世紀(jì)70年代以后，HHT在國內(nèi)被廣泛用于AML的治療，且獲得較高的緩解率，尤其對M4及M5兩種亞型的AML療效最好。

HHT是國內(nèi)治療AML的主要藥物，目前臨床上通常將HHT與其他藥物聯(lián)合應(yīng)用治療AML，如HA(HHT、阿糖腺苷)、HAA(HHT、阿糖腺苷、阿柔比星)、HAG(HHT、阿糖腺苷、粒細(xì)胞集落刺激因子)等，且與單獨使用HHT治療相比，療效更顯著。Jin等［4］在4年期間對不同年齡段的AML患者開展了開放性、隨機對照3期研究，評估了HAA對年輕的初診AML患者的療效及安全性，發(fā)現(xiàn)HAA組的完全緩解率和3年無病生存率均高于DA組(阿糖腺苷、柔紅霉素)和 HAD(HHT、阿糖腺苷、柔紅霉素)組，提示HAA是一項適合于新診AML患者的治療方案。2011年，有學(xué)者報道了1例BCR/ABL融合基因且伴有der(16)t(1;16)(q21;q23)但Ph染色體陰性的難治性急性巨核細(xì)胞白血病，他們采用HAD來治療，患者獲得部分緩解，隨后改用伊馬替尼和一個療程的CAG(低劑量阿糖腺苷、阿柔比星、粒細(xì)胞集落刺激因子)進(jìn)行誘導(dǎo)治療，該患者獲得完全緩解，40 d后復(fù)發(fā)，最終死于感染［5］。張戈［6］通過CAG預(yù)激方案(小劑量阿糖胞苷、阿克拉霉素、粒細(xì)胞集落刺激因子)聯(lián)合HHT來誘導(dǎo)治療骨髓增殖旺盛的復(fù)發(fā)或難治性AML，發(fā)現(xiàn)此誘導(dǎo)化療方案療效較好，且使用更安全。吉宇瑩等［7］也采用預(yù)激化療方案GHA(重組粒細(xì)胞集落刺激因子、小劑量阿糖腺苷、HHT)治療復(fù)發(fā)難治、老年、低增生急性單核細(xì)胞白血病，其療效肯定且不良反應(yīng)發(fā)生率低。另有文獻(xiàn)報道，血管內(nèi)皮生長因子的反義核酸A7與HHT聯(lián)用能顯著降低HHT殺傷HL-60細(xì)胞的半抑制濃度即IC50，并提高白血病細(xì)胞凋亡率，而單獨使用血管內(nèi)皮生長因子反義核酸僅能抑制白血病細(xì)胞增殖，但不會誘導(dǎo)其凋亡［8］。此外，劉影等［9］發(fā)現(xiàn)小分子 RNA 能提高 HL-60細(xì)胞對HHT的敏感性，兩者聯(lián)用能有效抑制HL-60細(xì)胞的增殖，但其內(nèi)在聯(lián)合機制尚不明確。

2 HHT誘導(dǎo)AM L細(xì)胞凋亡的機制

研究表明，HHT主要通過誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡來發(fā)揮其抗白血病作用。HHT能夠抑制真核細(xì)胞蛋白質(zhì)和DNA的合成，并與時間和劑量呈依賴關(guān)系［1］。HHT能夠抑制肽鏈合成的起始階段，抑制細(xì)胞對亮氨酸的攝取和合成球蛋白，可使核糖核蛋白體分解，釋放新生肽鏈，干擾核糖核蛋白體的功能，還能夠選擇性誘導(dǎo)G1和G2期的腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡［10］。線粒體途徑誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡，是化療藥物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的重要機制之一，其受細(xì)胞色素C的調(diào)節(jié)。而細(xì)胞色素C的釋放則受到Bcl-2家族的促凋亡蛋白Bax、Bak，抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1、Bcl-xL等的調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)HHT能夠誘導(dǎo)野生型HL-60細(xì)胞和Bax缺失的HL-60細(xì)胞凋亡，說明HHT誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡并不依賴 Bax［1］。Yin等［11］比較了 HHT對 AML細(xì)胞和慢性髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)作用，采用RNA干擾技術(shù)和構(gòu)建慢性髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞株KB8(KB8為Bcl-xL過表達(dá)的一種細(xì)胞)，發(fā)現(xiàn)KB8細(xì)胞對HHT的誘導(dǎo)凋亡作用高度耐受;而AML細(xì)胞與慢性髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞相比表達(dá)較低水平的Bcl-xL。上述結(jié)果顯示，Bcl-xL可能是白血病細(xì)胞抵抗HHT凋亡誘導(dǎo)作用的關(guān)鍵蛋白。與HHT誘導(dǎo)凋亡相關(guān)的還有MHC-Ⅰ類抗原分子、鈣結(jié)合蛋白D-28K、氯通道蛋白6、癌蛋白18、鋅指蛋白HELIOS等。此外，與正常造血細(xì)胞相比，AML細(xì)胞通常高表達(dá)端粒酶，這可能也是導(dǎo)致AML對HHT敏感的一個因素。

3 HHT對Jak-STAT、PI3K/AKT與WNT信號途徑的影響

在同一骨髓微環(huán)境中，白血病細(xì)胞與正常造血干細(xì)胞表現(xiàn)出截然不同的生物學(xué)特性，正常造血細(xì)胞在各種細(xì)胞因子的影響作用下不斷分化成熟，而AML細(xì)胞卻表現(xiàn)為增殖失控、分化障礙、凋亡受阻，停滯在細(xì)胞發(fā)育的不同階段，同時在骨髓和其他造血組織中大量增殖，并浸潤其他組織和器官，使得正常造血受抑制，提示細(xì)胞內(nèi)信號途徑異常在AML形成過程中起著重要的作用。2008年，Tong等［12］報道HHT具有泛酪氨酸激酶抑制劑活性，能夠阻斷白血病細(xì)胞內(nèi)的多條信號途徑，抑制AML細(xì)胞抗凋亡和無限增殖能力。

3.1 Jak-STAT信號途徑 眾多學(xué)者的研究結(jié)果顯示，白血病細(xì)胞中普遍存在 Jak-STAT信號途徑的持續(xù)激活［13-14］。HHT作為一種有效的抗AML藥物，可能對Jak-STAT信號途徑產(chǎn)生重要影響。骨髓微環(huán)境中，很多細(xì)胞因子和生長因子受體調(diào)節(jié)異常，他們通過Jak-STAT途徑來轉(zhuǎn)導(dǎo)信號，發(fā)揮促增殖或促凋亡作用，其中Jak2與造血關(guān)系最為密切。

Jak2是非受體酪氨酸激酶Janus家族一員，通過與細(xì)胞因子作用參與細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)節(jié)血細(xì)胞的生成與分化成熟。任艷玲等［15］研究，Jak2 抑制劑 α-氰基-(3，4-羥基)N-芐苯乙烯胺單獨及聯(lián)合HHT對人急性紅白血病細(xì)胞株的Jak2-STAT5信號途徑的影響及其機制，發(fā)現(xiàn)均能誘導(dǎo)凋亡，但并無顯著的協(xié)同作用，提示HHT既可以通過抑制Jak2的酪氨酸激酶活性，又可作為一種廣譜蛋白酪氨酸激酶抑制劑來阻斷Jak2-STAT5信號途徑的磷酸化，通過影響與細(xì)胞惡性增長相關(guān)的途徑從而抑制細(xì)胞生長和誘導(dǎo)凋亡。

3.2 PI3K/AKT信號途徑 磷脂酰肌醇3-激酶/絲氨酸-蘇氨酸激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase/serine-threonine kinase，PI3K/AKT)信號途徑廣泛存在于細(xì)胞中，是參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中也起重要的調(diào)節(jié)作用。PI3K是一種細(xì)胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶，主要由催化亞基p110和調(diào)節(jié)亞基p85組成，可被生長因子、細(xì)胞因子、激素等細(xì)胞外信號刺激激活，PI3K/AKT信號途徑在多種腫瘤細(xì)胞中被過度活化，并與腫瘤細(xì)胞的存活、增殖、轉(zhuǎn)移及多藥耐藥表型相關(guān)。AKT可通過磷酸化參與細(xì)胞生長調(diào)控的下游靶蛋白來轉(zhuǎn)導(dǎo)抗凋亡信號。PI3K/AKT途徑的持續(xù)性激活是AML的一個共同特征［16-17］。它的激活有助于促進(jìn)白血病祖細(xì)胞的克隆形成，抑制AML細(xì)胞的分化與凋亡，促進(jìn)AML細(xì)胞增殖，延長細(xì)胞存活期，并且可抵抗AML細(xì)胞毒性藥物的療效［18-19］。50%～80%的原發(fā)性AML患者血清中可檢測出PI3K活性和AKT Ser473位點的磷酸化［20］。與高表達(dá)磷酸化AKT的患者相比，低表達(dá)磷酸化AKT的患者平均存活時間顯著延長［20-21］。HHT可下調(diào)AML細(xì)胞AKT的磷酸化水平，抑制PI3K/AKT信號途徑。

3.3 WNT信號通路近年來，越來越多的證據(jù)表明在白血病形成過程中出現(xiàn)WNT信號異常，且顯示W(wǎng)NT信號途徑的激活與白血病的發(fā)病機制有關(guān)［22-23］。Valencia等［23］研究了WNT信號途徑的表觀遺傳調(diào)節(jié)與AML預(yù)后的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)AML患者普遍存在WNT拮抗劑基因甲基化，且其與WNT信號途徑的激活有關(guān)，此外與患者的不良預(yù)后也存在相關(guān)性。β聯(lián)蛋白是WNT信號途徑的下游元件，活化的AKT甚至可以通過磷酸化絲氨酸552位點直接激活β聯(lián)蛋白。高表達(dá)β聯(lián)蛋白將導(dǎo)致細(xì)胞分化受阻和白血病的發(fā)生、發(fā)展。WNT3A可以激活WNT/β聯(lián)蛋白信號途徑。在一些AML細(xì)胞系中WNT3A通過提高β聯(lián)蛋白水平和降低磷酸化β聯(lián)蛋白促進(jìn)AML干/祖細(xì)胞的自我更新［24］。Kaplan-Meier生存曲線分析顯示異常激活的β聯(lián)蛋白和高活性拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ是AML不良預(yù)后的獨立預(yù)測因素［25］。Wang等［26］在研究急性單核細(xì)胞白血病細(xì)胞株細(xì)胞時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞WNT3A基因沉默時，可以增強HHT誘導(dǎo)的生長抑制和凋亡作用。

4 結(jié)語

早期研究認(rèn)為HHT治療AML的主要機制是抑制DNA及蛋白質(zhì)合成，隨著研究的深入，對其抗白血病作用的研究已深入到基因水平。此外，HHT作為廣譜酪氨酸激酶抑制劑可阻止很多相關(guān)的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，并可能在靶向治療酪氨酸激酶異?；罨腁ML中扮演重要的角色。AML是多個基因突變的結(jié)果，其發(fā)生涉及多個步驟與多個信號途徑的持續(xù)激活，HHT在信號途徑網(wǎng)絡(luò)中誘導(dǎo)AML細(xì)胞凋亡、抑制AML細(xì)胞增殖的確切機制還有待進(jìn)一步闡明。

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