細(xì)胞凋亡在皮膚T細(xì)胞淋巴瘤發(fā)病與治療中的作用

朱小美 孫建方

皮膚T細(xì)胞淋巴瘤(cutaneous T cell lymphoma, CTCL)是一組原發(fā)于皮膚的非霍奇金淋巴瘤，起源于記憶性輔助性T細(xì)胞的蕈樣肉芽腫(mycosis fungoides, MF)和Sézary綜合征(Sézary syndrome, SS)占絕大部分，其發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。由于早期有絲分裂指數(shù)較低，對細(xì)胞毒性藥物的治療抵抗，學(xué)者普遍認(rèn)為腫瘤細(xì)胞對凋亡的抵抗在其發(fā)病中起重要作用[1]。通過復(fù)習(xí)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn), 本文對細(xì)胞凋亡在CTCL發(fā)病與治療中的作用進(jìn)行綜述。

1 細(xì)胞凋亡的概念及途徑

細(xì)胞凋亡是一種由基因控制的細(xì)胞自主的有序的死亡，在多細(xì)胞生物的生長、發(fā)育和死亡過程中發(fā)揮著及時(shí)清除機(jī)體內(nèi)受損和(或)多余細(xì)胞的作用，以維持組織器官及內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)[2]。死亡受體介導(dǎo)的外部凋亡途徑和內(nèi)部線粒體途徑是兩種最重要的凋亡途徑。前者是指死亡受體通過與相關(guān)配體結(jié)合發(fā)生寡聚化及結(jié)構(gòu)的改變，暴露出能與銜接蛋白結(jié)合的死亡結(jié)構(gòu)域，聚集并激活銜接蛋白，引發(fā)下游Caspases-8/Caspases-10的活化，進(jìn)而激活Caspases-3導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。死亡配體包括TNF-α、FasL及腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis inducing ligand, TRAIL)，與其對應(yīng)的死亡受體屬于TNF受體超家族成員的跨膜蛋白，分別為TNF-R1，F(xiàn)AS，TRAIL-R1/DR4或TRAIL-R2/DR5。內(nèi)部線粒體途徑則是在癌基因的活化、DNA損傷、細(xì)胞缺氧、生長因子缺失等細(xì)胞內(nèi)凋亡刺激因子作用下，Bcl-2蛋白家族的Bax、Bak等受到激活并結(jié)合到線粒體外膜，引起細(xì)胞色素C向胞質(zhì)的釋放，進(jìn)而激活Caspase-9導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。Bcl-2蛋白家族中Bcl-2、Mcl-1、Bcl-xL等可通過抑制Bax、Bak發(fā)揮抗凋亡作用；而Bim、Bid、Puma等則可促進(jìn)細(xì)胞凋亡的進(jìn)行[3]。

2 淋巴細(xì)胞和凋亡的關(guān)系

淋巴細(xì)胞是成年動(dòng)物中唯一能夠克隆擴(kuò)增并在全身自由遷移的細(xì)胞，其凋亡的誘導(dǎo)和調(diào)控比其他細(xì)胞更為復(fù)雜。T細(xì)胞主要是通過活化誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡(activation-induced cell death, AICD)維持其體內(nèi)平衡。AICD是指抗原激活的T細(xì)胞表達(dá)大量的Fas和FasL，效應(yīng)性T細(xì)胞通過其表面高密度表達(dá)的Fas與自身表達(dá)的FasL結(jié)合誘導(dǎo)順式自殺，或與其他活化的T細(xì)胞表達(dá)的FasL結(jié)合誘導(dǎo)反式自殺[4]。

3 細(xì)胞凋亡缺陷與CTCL疾病的發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系

3.1 Fas-FasL凋亡途徑缺陷 Fas是誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡的重要中介，在MF斑片期、斑塊期、腫瘤期中，F(xiàn)AS的突變率分別為4.2%、23.5%、33.3%[5]。64%的MF皮損中存在Fas的低表達(dá)[6]，且在同一MF患者的皮損中，隨著病程進(jìn)展Fas的表達(dá)逐漸降低[7]；56.3%的SS患者血液中分離的CD4+T細(xì)胞，通過低表達(dá)Fas或者高表達(dá)細(xì)胞型含死亡結(jié)構(gòu)域的Fas相關(guān)蛋白樣白介素-1β轉(zhuǎn)換酶抑制蛋白(cellular Fas Associated protein with death domain-like interleukin-1β converting enzyme inhibitor protein, cFLIP)抵抗死亡受體介導(dǎo)的外部凋亡途徑[5，8]。同時(shí)，在59%的CTCL中存在Fas基因的剪接突變，編輯出保留內(nèi)含子5的功能失調(diào)的Fas蛋白。異常剪接導(dǎo)致的Fas蛋白可降低腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性，減少細(xì)胞凋亡損傷，同時(shí)可通過刺激激活的T細(xì)胞繼續(xù)克隆擴(kuò)增促進(jìn)CTCL的病程[1]。Wu等人檢測了80例CTCL患者FAS啟動(dòng)子單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms, SNP)，其中30%的病例中內(nèi)含有純合子FAS啟動(dòng)子-671 GG SNP。包含此SNP的多種CTCL細(xì)胞系對干擾素-α(interferon-alfa, INF-α)治療不敏感，且INF-α不能上調(diào)Fas蛋白在此類細(xì)胞系的表達(dá)，細(xì)胞呈現(xiàn)出凋亡抵抗[9]。此外，CTCL中Fas基因啟動(dòng)子的高甲基化也抑制了Fas蛋白的表達(dá)[10]。而幾乎所有的MF均不表達(dá)FASL，不能誘導(dǎo)順式自殺[6]。

cFLIP是一種凋亡抑制蛋白，與Caspase-8結(jié)構(gòu)類似，但與酶不同的是其不具有活性，可與Fas死亡結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白或Caspase-8上的死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域競爭性結(jié)合，從而阻斷死亡受體誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[11]。在CTCL患者外周血中、組織中、細(xì)胞系中，均存在一定的cFLIP的高表達(dá)[8,12]。降低c-FLIP的表達(dá)可誘導(dǎo)FAS/FASL介導(dǎo)的凋亡[13]。以上均提示Fas-FasL凋亡途徑缺陷介導(dǎo)的凋亡抵抗不僅參與了MF的早期發(fā)病，也參與了該病的進(jìn)展。

3.2 TNFR凋亡途徑缺陷 在CTCL中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種與TNFR信號(hào)通路相關(guān)的基因突變，并證實(shí)和抗凋亡活性有關(guān)[14]。在MF皮損中，TNFR途徑上相關(guān)的促凋亡蛋白TRAF1和BIRC/IAP表達(dá)上調(diào)，抑凋亡蛋白BIRC1/BIRC3 Caspase表達(dá)下調(diào)[15]。同時(shí)在CTCL患者外周血中、組織中、細(xì)胞系中，均存在一定的TNF-R1的表達(dá)缺失[12]。

3.3 轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的異常 轉(zhuǎn)錄因子NF-κB是炎性反應(yīng)、免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換、細(xì)胞分化和凋亡過程的重要調(diào)控因子，在多種腫瘤的形成、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移、耐藥過程中發(fā)揮了重要作用[16]。NF-κB通路是TCR激活的下游信號(hào)，是調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能的關(guān)鍵通路。過度的NF-κB表達(dá)是CTCL常見的一種特征[17]，NF-κB的持續(xù)表達(dá)可增加細(xì)胞因子的分泌、上調(diào)抑凋亡基因、抑制細(xì)胞對Fas通路的敏感性，進(jìn)而發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡的作用[18,19]。下調(diào)NF-κB的表達(dá)可明顯促進(jìn)CTCL細(xì)胞的凋亡[20]。

3.4 細(xì)胞因子或趨化因子的影響 一些細(xì)胞因子或趨化因子也影響CTCL細(xì)胞的凋亡。白介素15(interleukin-15, IL15)在CTCL中過表達(dá)，抑制抗原暴露后的T細(xì)胞凋亡，促進(jìn)CD4+T細(xì)胞增殖。趨化因子CCL17和CCL27在血管腔誘導(dǎo)T細(xì)胞阻滯，促進(jìn)T細(xì)胞向皮膚遷移，其與T細(xì)胞表面的趨化因子受體結(jié)合激活腫瘤細(xì)胞下游的磷脂酰肌醇-3激酶、蛋白激酶B等促生存途徑，誘導(dǎo)凋亡抵抗[14]。

4 細(xì)胞凋亡在CTCL治療中的作用

早期CTCL治療以控制或緩解癥狀為目的，常采用皮膚靶向治療，包括紫外線治療、電子束照射治療、局部化療(如貝扎羅汀、卡莫司汀、氮芥)及其他局部免疫調(diào)節(jié)劑(如糖皮質(zhì)激素、咪喹莫特)[21]。皮膚靶向治療大都通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或干擾皮膚微環(huán)境中的細(xì)胞因子和趨化因子發(fā)揮作用[22]，例如局部使用氮芥可直接高效裂解Caspase-8[17]。中晚期CTCL系統(tǒng)治療包括：干擾素、體外光化學(xué)療法(extracorporeal photopheresis, ECP)、貝沙羅汀等維A酸類、化療藥物及各種靶向藥物[22]。

4.1 物理療法 補(bǔ)骨脂素聯(lián)合紫外A光化學(xué)治療(photochemotherapy with psoralen and ultraviolet A, PUVA)和ECP可活化Caspase-9依賴通路，上調(diào)Fas和FasL的表達(dá)和激活，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[23]。此外PUVA還可上調(diào)促凋亡基因Bax、BAK的表達(dá)，下調(diào)抑凋亡基因Bcl-2的表達(dá)[24]；ECP治療后再灌注的淋巴細(xì)胞則可導(dǎo)致巨噬細(xì)胞的活化，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)[22,23]。由于PUVA和ECP治療后可激活多種凋亡通路，這也使其優(yōu)于全身化療治療。氨基乙酰丙酸光動(dòng)力療法(photodynamic therapy with aminolevulinate, ALA-PDT)可上調(diào)FAS和/或TRAIL通路組分，促進(jìn)腫瘤的凋亡[25]。

4.2 組蛋白去乙?；敢种苿?組蛋白去乙?；敢种苿?histone deacetylase inhibitors, HDACIs)通過上調(diào)TNF-R1、FAS、TRAIL-R的表達(dá)，抑制cFLIP的表達(dá)，改善外部凋亡途徑；也可通過上調(diào)P53、BAx的表達(dá)，抑制BCL-2表達(dá)，進(jìn)而改善內(nèi)部凋亡途徑[26]。

4.3 蛋白酶體抑制劑 硼替佐米(bortezomib)是可逆性蛋白酶體抑制劑，抑制蛋白酶體20S亞基的糜蛋白酶活性，進(jìn)而活化P53、抑制NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路、增加促凋亡蛋白的積累，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[27,28]。該藥尚可通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)的分泌，發(fā)揮抗凋亡作用[29]。

4.4 其他 生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑包括維A酸類、干擾素、細(xì)胞因子等制劑都具有共同的免疫刺激功能，可通過增加促凋亡蛋白的轉(zhuǎn)錄而直接激活凋亡通路[23]。一些外部凋亡途徑通路因子，如甲氨蝶呤或其他葉酸類似物通過抑制FAS啟動(dòng)子甲基化，在表觀遺傳學(xué)上上調(diào)Fas的表達(dá)恢復(fù)CTCL對Caspase-8介導(dǎo)的凋亡途徑的敏感性[17,25]。

綜上所述，細(xì)胞凋亡抵抗在CTCL的發(fā)生和發(fā)展中起到重要作用，而目前針對各個(gè)藥物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的具體機(jī)制研究尚不充分。了解皮膚靶向治療或系統(tǒng)治療在誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡中的作用，有利于指導(dǎo)臨床針對不同凋亡通路選擇聯(lián)合治療方案，以發(fā)揮協(xié)同作用。對凋亡抵抗環(huán)節(jié)進(jìn)行特異干預(yù)和阻斷, 具有極大的治療前景。