急性淋巴细胞白血病靶向基因治疗的研究进展

张颜 何明生

急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)是一种异质性疾病，以原始和幼稚淋巴细胞恶性克隆为主，细胞大量增殖、广泛浸润，抑制正常造血，是基于形态学、免疫表型、细胞遗传学和分子异常的白血病细胞。目前病因尚未完全清楚，根据淋巴细胞类型，可分为急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)和急性T细胞白血病(T-ALL)。是儿童恶性肿瘤的最常见疾病，占儿童恶性肿瘤的50%左右。因其易浸润中枢神经系统，死亡率相对较高。ALL治疗方案以标危及高危治疗方案为主，主要以VDLP或VILP方案为诱导化疗，其后以大剂量甲氨蝶呤(HD-MTX)、大剂量阿糖胞苷(HD-AraC)、大剂量环磷酰胺(HD-CTX)及中枢神经系统白血病CNSL预防，一般采用序贯治疗及维持治疗，疗程为3年左右。淋巴细胞白血病对化疗敏感，缓解率高，但易广泛转移及复发，预后均不理想。

靶向基因治疗(Targeted gene therapy)是指将目的基因通过载体系统导入机体，并特异性地在靶组织细胞中以可调控的方式表达，达到治疗疾病的作用而不影响其他正常细胞、组织或器官的功能。自1990年第1例基因治疗应用以来，基因治疗技术已在遗传、代谢病和肿瘤等领域取得了较快的研究进展。但迄今为止，基因治疗的安全性和有效性仍是有待突破的“瓶颈”。其中，基因治疗的靶向性是安全有效地进行基因治疗的技术关键和研究热点。目前应用于基因治疗的靶向方法主要有基因的靶向转移、靶向表达、原位修复和RNA干扰技术定点整合等。

近年来，白血病细胞的靶向杀伤治疗已成为白血病治疗的发展趋势，利用单抗、细胞因子或基因等靶向杀死白血病细胞是肿瘤靶向杀伤策略研究的重要进展，在临床上有着良好的应用前景，已成为白血病可能治愈的手段。下面对近年来的新的靶向基因治疗做一总结。

1 抗CD52单抗的靶向治疗

Campath21H是一种作用靶点为CD52的人源化的IgG1K型的单抗，在正常的B和T淋巴细胞表面和多数淋巴恶性肿瘤细胞表面均表达CD52，在红细胞、血小板和干细胞表面则检测不到CD52的表达。Campath21H主要是通过抗体依赖的细胞毒作用及补体固定作用导致细胞溶解，而达到定向杀伤表达CD+52的细胞的作用。Campath21H对常规治疗产生耐受的T幼淋巴细胞白血病的总有效率达76%，完全缓解的患者达60%，Campath21H对移植物抗宿主反应(GVHD)也有较好的治疗效果[1]。Tibes等[2]对15例CD52阳性，复发性或难治性急性白血病(9例白血病和6例ALL)给予campath90mg每周，共4～12周。结果2例(13%)取得了骨髓完全缓解。几乎所有病人发生骨髓抑制，其余不良反应包括肺炎(6例)、菌血症(11例)、霉菌血症(2例)、巨细胞病毒激活(2例)。结论为单剂campath治疗难治性急性白血病效果良好。

2 BCRPABL融合基因的靶向治疗

研究表明约25%的成人ALL和5%儿童ALL都存在Ph染色体，这一特异的染色体异常是9号染色体上的原癌基因(c2ABL)异位到22号染色体上的断裂集中区(BCR)而融合形成，Ph阳性白血病的发病与Ph染色体所导致的BCRPABL融合基因编码所产生的BCRPABL融合蛋白有关，BCRPABL融合蛋白p210、p190、p230具有异常增强的酪氨酸激酶(PTK)活性，它们对于细胞增殖、黏附、凋亡信号的转导有着显著的干扰作用。STI571是一种以PTK的ATP结合位点的结构为基础，通过计算机辅助设计、人工合成的Abl激酶的ATP结合位点的竞争性抑制剂，又称为Imatinib或Gleevec，它为22苯氨基嘧啶类化合物，能有效地阻断ATP与BCRPABL PTK结合，阻止PTK的活化，从而产生抗Ph阳性细胞增殖和细胞凋亡的效应。STI571对BCRPABL有高度选择性，抑制激酶或底物蛋白的酪氨酸磷酸化，使其灭活，其抑制活性呈剂量依赖性，且不影响BCRPABL的表达，对其他激酶无抑制作用[3]。Mullighan等[4]对缺失CDKN2A/B(INK4A/B-ARF介导的肿瘤抑制和抗靶向治疗急性淋巴细胞白血病诱导bcr-abl融合基因做了一定的研究，取得一些进展。Ploner等[5]对BCL2基因在糖皮质激素诱导的细胞凋亡的急性淋巴细胞白血病中的作用。对GC的BCL2分子在全部淋巴母细胞和相应的体外模型进行系统的分析、表达、调控和功能整理。得出抗凋亡BCL2家庭成员，在不同的患者中，其感应的主要是BH3结构，只有分子生物放大系数和BCL2L11/Bim和阻断PMAIP1/Noxa才能达到有效的治疗。临床与实验数据表明，激素诱导亲和抗凋亡BCL2家族成员依赖性途径。

3 FLT3的靶向治疗

有研究表明约100%的B细胞性ALL和25%的T细胞性ALL可检测到FLT3，而正常骨髓细胞不含有该基因。研究显示FLT3基因变异对ALL的预后有着重要意义，而且具有该变异者复发率高、总生存率降低，有野生型等位基因缺失者预后更差。研究发现，酪氨酸激酶抑制剂herbimycinA对转染了FLT3变异基因的32D细胞具有生长抑制作用，但对野生型32D细胞无效。推测，herbimycinA可能有抑制突变FLT3的酪氨酸磷酸化作用，但不能抑制野生型FLT3的磷酸化作用。突变FLT3基因转染的小鼠细胞株32D皮下注射，能使小鼠发生急性白血病，而给予herbimycinA干预，则可延长疾病潜伏期甚至可完全预防白血病的发生。提示herbimycinA是一前景良好的白血病靶向治疗药物。Stubbs等[6]研究的成功在阐明FLT3在治疗ALL中的应用，并指出FLT3抑制剂可用于复方ALL治疗的前景。Reindl等[7]运用调节激活受体酪氨酸激酶(RTK技术)对cDNA的300名急性髓系白血病(AML)/骨髓增生异常综合征(MDS)和急性淋巴细胞白血病(ALL)患者和82人白血病细胞系的筛选。结果确定了表达CBLDeltaexon8和CBLDeltaexon8在FLT3-WT-Ba/F3细胞生长因子诱导自身的FLT3独立扩散和激活下游目标信号转导和转录激活5(STAT5)和蛋白激酶B。结论为跨exon8/9基因突变发生在MDS的亚型与造血细胞转化组成激活FLT3途径。

4 Lmo2基因的靶向治疗

王娜等[8]在对急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)的研究中发现，原癌基因Lmo2的特异性染色体易位t(11；14)(p13；ql1)或t(7；11)(q35；p13)，作为一种T细胞原癌基因，其表达产物作为一种转录因子复合物形成过程中必不可少的接头分子，是正常造血系统发育所必需的，而其蛋白质的异常高水平表达(染色体易位或者逆转录病毒插入所造成的)则会导致异常的转录因子复合物的形成，识别特殊的DNA序列，调控异常的基因表达，从而导致T细胞过度增殖，引发白血病。LMO2对T细胞分化抑制的介导，目前认为主要是通过不同的转录复合物对不同基因转录的调控来完成的，表明直接针对性阻断LMO2基因的靶向治疗对T-ALL可能有效。Van Vlierberghe等[9]研究了单等位基因或等位基因LMO2表达有关LMO2在小儿T细胞急性淋巴细胞白血病的重要地位。Ryan等[10]研究表明核蛋白质TAL1和LMO2在造血系统的发展，具有重要作用。但也往往异常激活T细胞急性淋巴细胞白血病。TAL1和LMO2内运作多蛋白-DNA复合物的调节基因表达在发展中血细胞。并证实了其中LMO2和调节转录TAL1都在正常血细胞的发展，并协同破坏E2A功能的T细胞，以促进白血病的发生。

5 前凋亡蛋白Bim的靶向治疗

Bim在T、B淋巴细胞均表达，但有的较强，有的较弱。Wang等[11]发现经足够剂量地塞米松处理，可使Bim三个异构体BimS、BimI、BimEI在T、B淋巴瘤细胞开始凋亡的时刻被诱导，转录抑制因子和蛋白合成抑制因子都可以阻断Bim表达，表明在GC作用的过程中Bim表达需要新的mRNA转录和新的蛋白合成，而且GC诱导Bim高表达足以在没有其他凋亡信号存在下诱导敏感的AII细胞凋亡，首次证实Bim可直接激发地塞米松诱导的凋亡。有研究者用SiRNA干扰人前B细胞BimmRNA，24h后Bim基础表达和去炎松诱导的Bim表达均较对照明显下降，从而诱导了该细胞对GC的抵抗；此时干扰Bcl-2mRNA使其表达减少仍不能逆转对GC的抵抗；说明GC诱导Bim蛋白表达上调是GC诱导前B细胞凋亡反应中的必需信号，与Bcl-2的浓度无关。上述研究表明，GC诱导的Bim表达上调是GC敏感的ALL白血病细胞凋亡的重要机制，而GC作用后Bim表达无上调或上调不足可能是GC耐药的重要原因。但目前还不清楚GC是通过什么途径诱导Bim表达上调的。Leung等[12]对激活的激酶途径促进磷酸化和退化Bim新的机制化疗治疗T细胞急性淋巴细胞白血病进行了相关研究。20%T细胞急性淋巴细胞白血病的患者继续治疗的失败，部分是由于化疗的T-ALL的细胞通过基本上不了解机制。研究表明，缺乏Bcl-2的相互作用调停的细胞死亡(的BIM)蛋白表达的BH3结构，只有Bcl-2阳性，才能进行对依托泊苷诱导细胞凋亡。调查结果显示，JNK活化状态可能与相关的BIM水平，从而可以控制T-ALL的细胞对化疗药物的敏感性。

6 Notch1的信号靶向治疗

Real等[13]对γ-分泌酶抑制剂扭转糖皮质激素抵抗的T细胞急性淋巴细胞白血病。抑制Notch1的信号在糖皮质激素抗T-ALL的恢复糖皮质激素受体自动调节和诱导细胞凋亡诱导通过编码基因BCL-2的样细胞凋亡。这些结果支持作用的糖皮质激素加GSIs治疗糖皮质激素抗T-ALL的。PTEN和损失构激活的AKT在T-ALL的诱导增加糖代谢和Notch1的信号，以维持细胞的生长。Palomero等[14]研究PTEN-null/GSI抗T-ALL的细胞的基因从Notch1的信号途径，以Akt和高度敏感的AKT抑制剂。这些结果应有助于发展目标Notch1的分子疗法和AKT用于治疗T-ALL的。Larson Gedman等[15]研究小儿T细胞急性淋巴细胞性白血病中Notch1、FBW7和PTEN基因突变的预后。我们探讨了47例小儿T细胞急性淋巴细胞白血病。在T-ALL的淋巴母细胞，我们确定了高频率突变Notch1的(16例)，FBW7(n=5)和抑癌基因PTEN(26例)。Notch1的突变导致了1.3～3.3倍，增加转录的HES1构建了野生型Notch1。突变FBW7导致进一步增强基因活性。PTEN基因转录呈正相关，与HES1和cMYC转录水平。我们的研究结果表明：①多种因素应被视为试图找出分子预后因素小儿T-ALL的；②根据Notch1的信号状态，修改类型或计量标准的化疗药物的TALL，或组合针对Notch1的，Akt和(或)mTOR与标准化疗药物治疗。

7 SSBP2-JAK2融合基因的靶向治疗

Poitras等[16]对新型SSBP2-JAK2融合基因产生在(5；9)(q14.1；p24.1)的前B细胞急性淋巴细胞白血病。随着JAK2抑制剂运用于确诊患者，JAK2突变或重排已成为有针对性的治疗。在这份报告中，确定SSBP2作为一个新的选择对象，运用于前B细胞急性淋巴细胞白血病(JAK2融合的病人)，取得良好效果。这一发现增加了JAK2在各种造血系统恶性肿瘤中的应用前景，以及可能需要诊断FISH分析并在临床中适当的运用。Gaikwad等[17]研究了JAK2突变与唐氏综合征急性淋巴细胞白血病发生之间的关系。新的突变体激活的基因Janus激酶2(JAK2)据报道，18%的唐氏综合征急性淋巴细胞白血病中均可证实此途径被激活。证实了JAK2在唐氏综合征急性淋巴细胞白血病产生中的意义。

8 ChTCR靶向基因治疗

Alvarez-Vallina等[18]的分析表明，细胞表面密度chTCR和抗原密度的最佳触发T细胞活化是一个动态的平衡。固定靶抗原密度，最优T细胞活化才能实现在一定范围内的chTCR密度，而过度的TCR信号触发细胞凋亡的T细胞。Biagi等[19]研究表明嵌合T细胞受体(ChTCR)具有免疫定向免疫细胞的活性，其特点为T细胞特异性杀害和(或)选定目标的MHC非限制性的方式，利用抗原结合性能的单克隆抗体原理。CD19和CD20分子已被定位为B细胞白血病。虽然技术和安全的进展仍需要改善，基因转移和蛋白表达的ChTCR的Ⅰ期临床试验正在进行中，初步迹象已表明他们的抗肿瘤效果。

综上所述，在ALL发病中，分别寻找B-ALL和T-ALL的靶向基因，使用新的靶向药物，针对性杀伤致病的靶向基因，从不同途径进行治疗。对于一种ALL的多种靶向基因联合表达者，可进行靶向药物的联合治疗或与激素联合治疗，以提高疗效。随着靶向基因治疗的不断改进，ALL取得了良好的治疗效果，ALL治愈成为可能，新的更有效的靶向基因治疗有待更深入的研究。

[1]Dearden CE,Matutes E,Cazin B,et al.High remission ratein T2cellprolymphocytic leukemia with CAMPATH21H[J].Blood,2001,98(6):1721.

[2]Tibes R,Keating MJ,Ferrajoli A,et al.Activity of alemtuzumab in patients with CD52-positive acute leukemia[J].Cancer,2006,106(12):2645-2651.

[3]Heinrich MC,Griffith DJ,Druker BJ,et al.Inhibition of c2kit receptortyrosine kinase activity by STI571,a selective tyrosine kinase inhibitor[J].Blood,2000,96(3):925.

[4]Mullighan CG,Williams RT,Downing JR,et al.Failure of CDKN2A/B(INK4A/B-ARF)-mediated tumor suppression and resistance to targeted therapy in acute lymphoblastic leukemia induced by BCR-ABL[J].Genes Dev,2008,22(11):1411-1415.

[5]Ploner C,Rainer J,Niederegger H,et al.The BCL2 rheostat in glucocorticoid-induced apoptosis of acute lymphoblastic leukemia[J].Leukemia,2008,22(2):370-377.

[6]Stubbs MC,Armstrong SA,et al.FLT3 as a therapeutic target in childhood acute leukemia[J].Curr Drug Targets,2007,8(6):703-714.

[7]Reindl C,Quentmeier H,Petropoulos K,et al.CBL Exon 8/9 Mutants Activate the FLT3 Pathway and Cluster in Core Binding Factor/11q Deletion Acute Myeloid Leukemia/Myelodysplastic Syndrome Subtypes[J].Clin Cancer Res,2009,15(7):2238-2247.

[8]王娜,赵勇.LMO2与T细胞白血病[J].细胞生物学杂志,2005,27(3):253-256.

[9]Van Vlierberghe P,Beverloo HB,Buijs-Gladdines J,et al.Monoallelic or biallelic LMO2 expression in relation to the LMO2 rearrangement status in pediatric T-cell acute lymphoblastic leukemia[J].Leukemia,2008,22(7):1434-1437.

[10]Ryan DP,Duncan JL,Lee C,et al.Assembly of the oncogenic DNA-binding complex LMO2-Ldb1-TAL1-E12[J].Proteins,2008,70(4):1461-1474.

[11]Wang Z,Ma1one MH,He H:et a1.Microarray analysis uncovers the induction of the proapoptotic BH3-only protein Bim in multiple models of glucocorticoid-induced apoptosis[J].J Biol Chem,2OO3,278(26):23861-23867.

[12]Leung KT,Li KK,Sun SS,Chan PK,et al.Activation of the JNK pathway promotes phosphorylation and degradation of BimEL-a novel mechanism of chemoresistance in T-cell acute lymphoblastic leukemia[J].Carcinogenesis,2008,29(3):544-551.

[13]Real PJ,Tosello V,Palomero T,et al.Gamma-secretase inhibitors reverse glucocorticoid resistance in T cell acute lymphoblastic leukemia[J].Nat Med,2009,15(1):50-58.

[14]Palomero T,Dominguez M,Ferrando AA,et al.The role of the PTEN/AKT Pathway in NOTCH1-induced leukemia[J].Cell Cycle,2008,7(8):965-970.

[15]Larson Gedman A,Chen Q,Kugel Desmoulin S,et al.The impact of NOTCH1,FBW7 and PTEN mutations on prognosis and downstream signaling in pediatric T-cell acute lymphoblastic leukemia: a report from the Children's Oncology Group[J].Leukemia,2009,23(8):1417-1425.

[16]Poitras JL,Dal Cin P,Aster JC,et al.Novel SSBP2-JAK2 fusion gene resulting from at(5;9)(q14.1;p24.1) in pre-B acute lymphocytic leukemia[J].Genes Chromosomes Cancer,2008,47(10):884-889.

[17]Gaikwad A,Rye CL,Devidas M,et al.Prevalence and clinical correlates of JAK2 mutations in Down syndrome acute lymphoblastic leukaemia[J].Br J Haematol,2009,144(6):930-932.

[18]Alvarez-Vallina L,Russell SJ.Efficient discrimination between different densities of target antigen by tetracycline-regulatable T bodies[J].Hum Gene Ther,1999,10(4):559-563.

[19]Biagi E,Marin V,Giordano Attianese GM,et al.Chimeric T-cell receptors:new challenges for targeted immunotherapy in hematologic malignancies[J].Haematologica,2007,92(3):381-388.