靶向干擾慢性粒細(xì)胞白血病干細(xì)胞信號(hào)通路的研究進(jìn)展

張小燕，張 娟，史晉叔，萬(wàn) 倩，房麗君，李 劍

(南昌大學(xué)1.第二附屬醫(yī)院 血液重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.研究生院 醫(yī)學(xué)部 血液科，江西 南昌330006)

慢性粒細(xì)胞白血病(chronic myeloid leukaemia，CML)是起源于造血干細(xì)胞的惡性疾病。酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors，TKIs)治療CML取得了顯著療效。然而，約15%～25%的CML 慢性期患者對(duì)TKIs 耐藥，在加速期和急變期，耐藥比例更高[1]。

白血病干細(xì)胞(leukaemia stem cells，LSCs)是CML 耐藥和復(fù)發(fā)的主要根源。LSCs 具有自身獨(dú)特的生物學(xué)性質(zhì)，如膜表面特異性抗原，特異的自我更新信號(hào)通路等[2-4]。如何針對(duì)其生物學(xué)特性研制出靶向LSCs的藥物，已經(jīng)成為近年來(lái)的熱點(diǎn)。本文主要綜述靶向干擾CML-LSCs 信號(hào)通路的研究進(jìn)展。

1 WNT/β-catenin通路

WNT/β-catenin通路在CML-LSCs的“干性”維持中具有重要作用[5]。通過(guò)微陣列分析CML 小鼠BCR-ABL+LSCs 和正常造血干細(xì)胞(hematopietic stem cells，HSCs)的基因表達(dá)圖譜發(fā)現(xiàn)，BCR-ABL+LSCs β-catenin表達(dá)上調(diào)，是正常HSCs的2.5倍;實(shí)時(shí)定量PCR 也證實(shí)LSCs的β-catenin表達(dá)明顯上調(diào)。用共表達(dá)Cre 和BCR-ABL的反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染野生型和β-catenin條件敲除小鼠，從β-catenin條件敲除小鼠分離得到的LSCs 不能在二次移植受鼠形成CML。在CML 急變中，也存在β-catenin的異常激活[6]。

然而，β-catenin 在正常HSCs的存活中不是必須的，因此β-catenin 可能成為清除CML-LSCs的靶點(diǎn)。但是，目前沒(méi)有直接拮抗β-catenin的藥物，只有一些小分子WNT通路抑制劑，如AV65、吲哚美辛等[7]，可以減少β-catenin表達(dá)并誘導(dǎo)CML細(xì)胞凋亡。

CML-LSCs 存在GSK-3β的Y216磷酸化激活，且磷酸化的GSK-3β 可從胞質(zhì)向胞核穿梭[8]。GSK-3βpY216特異性抑制劑SB216763 與伊馬替尼(IM)聯(lián)合使用，可以誘導(dǎo)CML-LSCs 凋亡，但對(duì)BCR-ABL-細(xì)胞無(wú)作用。另一種GSK-3β ATP 競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑TDZD-8 也能誘導(dǎo)CML-LSCs 細(xì)胞凋亡卻不影響HSCs。

LSCs 中還存在絲氨酸/蘇氨酸激酶(MNK)-真核翻譯起始因子4E(eIF4E)軸的過(guò)度表達(dá)[9]。eIF4E 絲氨酸的磷酸化和過(guò)度表達(dá)可以促進(jìn)β-catenin的合成，引起LSCs 自我更新異常。但是，在正常HSCs 中，eIF4E的磷酸化與β-catenin的激活之間沒(méi)有明顯聯(lián)系，缺失MNK1/2的白血病小鼠可以恢復(fù)正常的造血。使用一種MNK的小分子抑制劑CGP57380，在體內(nèi)和體外可以抑制eIF4E的磷酸化和β-catenin的激活，破壞LSCs 在NOD/SCID 小鼠體內(nèi)連續(xù)植入能力。

2 JAK/STAT通路

JAK/STAT通路的持續(xù)激活已成為不同類(lèi)型白血病的共同特征[10]。

AHI-1 原癌基因在CD34+細(xì)胞過(guò)度表達(dá)，其編碼的接頭蛋白AHI-1，參與BCR-ABL1 和JAK2 之間的相互作用，形成AHI-1/ BCR-ABL/ JAK-2 復(fù)合物[11]，促進(jìn)CML-LSCs增殖并誘導(dǎo)白血病。而用RNAi 抑制AHI-1的過(guò)表達(dá)則可以減弱它們?cè)隗w外的自主生長(zhǎng)。AHI-1 這種調(diào)節(jié)生長(zhǎng)的作用與BCRABL 持續(xù)的磷酸化和JAK2/STAT5的活化有關(guān)。Ruxolitinib是一種選擇性JAK1/JAK2 激酶抑制劑，可通過(guò)阻斷JAK/STAT 信號(hào)傳導(dǎo)而發(fā)揮作用。針對(duì)攜帶殘留病灶的CML患者，Ruxolitinib 與TKIs 聯(lián)合使用的Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行。

轉(zhuǎn)錄因子STAT5是JAK2 主要的下游分子，抑制STAT5是否能夠有效地作用CML-LSCs 還存在爭(zhēng)議[12-13]。

3 PI3K/AKT通路

PI3K/AKT通路的許多下游分子參與了BCRABL1 誘導(dǎo)的白血病。然而，這條通路對(duì)CML-LSCs的調(diào)節(jié)作用還知之甚少。轉(zhuǎn)錄因子FOXO3a是AKT的重要的下游效應(yīng)分子，沒(méi)有磷酸化的FOXO3a 可誘導(dǎo)多種促進(jìn)細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡基因的轉(zhuǎn)錄。研究發(fā)現(xiàn)，在白血病起始細(xì)胞(leukaemia-initiating cells，LICs)中，AKT 磷酸化水平較低，F(xiàn)OXO3a定位細(xì)胞系，保持激活狀態(tài)，而在CML 非LICs 細(xì)胞中，BCR-ABL 激活PI3K/AKT通路，引起FOXO3a逸出細(xì)胞系，滯留在胞漿中，抑制其轉(zhuǎn)錄活性，這種矛盾可能有助于解釋CML-LSCs與非CML-LSCs 對(duì)TKIs 敏感性的差異。TGF-β是LICs 中AKT 活性和FOXO3a 核定位的重要調(diào)節(jié)劑，可以解除AKT 對(duì)FOXO3a的抑制。因此TGF-β/FOXO 信號(hào)對(duì)LICs的維持具有重要的作用[14]。聯(lián)合運(yùn)用TGF-β 抑制劑Ly364947 和IM 可明顯降低LICs的克隆形成能力。

在CML-LSCs 自我更新的信號(hào)通路中，亮氨酸拉鏈轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白BCL6是FOXO3a的下游分子。用一種與BCL6 輔阻遏物結(jié)合的擬肽類(lèi)抑制劑RIBPI，靶向BCL6，可以抑制BCR-ABL1 誘導(dǎo)的小鼠白血病，并能在體外清除CD34+CD38-CML 祖細(xì)胞。

4 Hedgehog 信號(hào)通路

Hedgehog(HH)通路在CML-LSCs的存活和增殖中也具有重要作用[15]。在CML 慢性期和急變期的LSCs 中，SMO、GLI1 和PTCH1 基因表達(dá)顯著增加。條件缺失SMO，可以抑制BCR-ABL+野生型和突變型CML-LSCs的生長(zhǎng)，減少LSCs的數(shù)量，并且明顯減緩BCR-ABL1 誘導(dǎo)的CML的進(jìn)程。而激活SMO 則可促進(jìn)LSCs增殖，增加LSCs的數(shù)量，加快CML 疾病的進(jìn)展。在小鼠模型中，SMO 缺失可以減弱BCR-ABL1 誘導(dǎo)的CML 樣白血病和降低疾病的二次移植效率。SMO 抑制劑環(huán)靶明在體外可以抑制CML-LSCs的克隆形成。當(dāng)用環(huán)靶明治療白血病小鼠時(shí)，CML-LSCs的數(shù)量明顯減少，并且顯著延長(zhǎng)小鼠的生存期，減少二次移植發(fā)病率。環(huán)靶明的這種療效在CML 形成的早期階段使用時(shí)最明顯。

運(yùn)用HH 通路抑制劑LDE225 聯(lián)合尼羅替尼治療CML 慢性期SCLtTA/BCR-ABL 轉(zhuǎn)基因小鼠[16]，結(jié)果顯示，聯(lián)合用藥組的轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)的LSCs 數(shù)量明顯比單獨(dú)用藥組或不用藥組減少，且小鼠生存期明顯延長(zhǎng)。LDE225 聯(lián)合尼羅替尼治療復(fù)發(fā)或難治性CML 已經(jīng)進(jìn)入Ⅰb期臨床試驗(yàn)。另一個(gè)SMO拮抗劑PF-04449913 臨床應(yīng)用的初步結(jié)果顯示，對(duì)晚期CML 和其他髓系腫瘤具有顯著抑制作用。

5 ALOX5 通路

ALOX5 編碼花生四烯酸5-脂氧合酶(5-LO)，該酶是白三烯和脂氧素生成旁路的催化酶，催化產(chǎn)生的白三烯B4 能夠調(diào)節(jié)一些生理和病理過(guò)程。

BCR-ABL 能夠特異性的上調(diào)ALOX5的表達(dá)[17]，ALOX5 在BCR-ABL 誘發(fā)CML的過(guò)程中是必須的。當(dāng)受鼠接受ALOX5+/+CML-LSCs 移植時(shí)，形成CML 樣白血病死亡，而當(dāng)受鼠接受ALOX5－/－CML LSCs 移植時(shí)，不能誘導(dǎo)形成CML 樣白血病，這表明ALOX5 缺失后損傷了LSCs的增殖分化功能。用5-LO的小分子抑制劑Zileuton 治療BCR-ABL1 誘導(dǎo)的CML時(shí)，可以阻斷LSCs的分化，聯(lián)合IM 使用比單獨(dú)用藥具有更好的治療效果，能夠更有效的延長(zhǎng)BCR-ABL1 誘導(dǎo)的CML 樣病小鼠的存活。美國(guó)FDA 已經(jīng)批準(zhǔn)對(duì)CML 慢性期患者進(jìn)行IM 聯(lián)合Zileuton 治療的I / II期研究。

但是BCR-ABL是如何激活A(yù)LOX5，ALOX5 通路中還存在哪些信號(hào)分子，該通路與其他的信號(hào)通路之間有什么聯(lián)系等還有待進(jìn)一步的研究。

6 自噬信號(hào)通路

在CML 中，自噬也可能是白血病細(xì)胞存活和耐藥的機(jī)制之一[18]。

IM 以劑量依賴(lài)的方式誘發(fā)BCR-ABL+CML 白血病細(xì)胞發(fā)生自噬，抑制自噬可以增強(qiáng)IM 誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡，并且殺傷CML-LSCs。BCR-ABL 可以通過(guò)PI3K/AKT/ FOXO4 信號(hào)通路上調(diào)ATF5的表達(dá)[19]，后者激活mTOR 而負(fù)調(diào)控自噬。使用抑制自噬的藥物氯喹和RNA干擾敲除ATG7 可以增強(qiáng)IM的細(xì)胞毒性作用，幾乎完全清除CML-LSCs。目前，氯喹和IM 聯(lián)合使用治療CML 殘留病灶已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)。另一個(gè)自噬抑制劑克拉霉素，也顯示出抑制CML細(xì)胞晚期自噬的作用。

7 總結(jié)

隨著對(duì)LSCs 生物學(xué)特性研究的深入，許多靶向LSCs 異常信號(hào)途徑的藥物不斷涌現(xiàn)。然而，目前大部分的研究數(shù)據(jù)來(lái)源于NOD/SCID 小鼠，其在人群中的安全性和有效性還需要進(jìn)行大量的臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。相信隨著研究的不斷深入，針對(duì)CML 耐藥和復(fù)發(fā)有效的新藥將會(huì)很快出現(xiàn)。

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