茹义松
急性髓系白血病、慢性粒细胞白血病以及急性淋巴细胞白血病中被证实存在白血病干细胞(LSC)。LSC是一种具有快速增殖、异常分化以及自我更新潜能的细胞。LSC是引起白血病发生、发展与复发的重要因素。LSC的主要生物学特征为:①大多数LSC处于G0期。②LSC对阿糖胞苷等周期特异性抗白血病药物不敏感。③MDRl和乳腺癌耐药蛋白高表达使药物外排增加。④细胞表面表达特异的表面标志与蛋白。此外,NF-κB在LSC内持续活化。根据LSC的特点,将白血病干细胞靶向治疗药物分为三类。
NF-κB是细胞内重要的转录激活因子。正常情况下,NF-κB与IκB相互作用,定位于细胞质内。细胞在受到刺激时,IκB逐渐降解,导致NF-κB转移至细胞核内,进而调控细胞因子与抗凋亡基因的表达,导致抑制细胞凋亡。在白血病患者的LSC中,NF-κB持续活化,其活化程度与肿瘤细胞的生存能力密切相关。以下三种靶向治疗药物的作用靶点均为NF-κB。
1.1 去甲氧柔红霉素与蛋白酶体抑制剂 蛋白酶体抑制剂能较好的将NF-κB稳定在细胞质内,进行抑制NF-κB转录活性。去甲氧柔红霉素与蛋白酶体抑制剂联合使用能诱导LSC凋亡,并不损伤正常细胞。去甲氧柔红霉素与蛋白酶体抑制剂联合使用的作用机制主要为:①激活P53。去甲氧柔红霉素引起DNA损伤进而激活P53,蛋白酶体抑制剂能有效抑制P53降解,两药合用可以增加药物的协同作用,促进P53蛋白积聚,进而诱导LSC发生凋亡。②化疗增敏。国外研究人员发现蛋白酶体抑制剂能显著增加Bcl-2家族的BIM和Bax表达,进而提高白血病细胞对去甲氧柔红霉素的敏感性,发挥显著的化疗增敏作用[1]。③抑制P糖蛋白。去甲氧柔红霉素与蛋白酶体抑制剂联合使用可抑制P糖蛋白,进而抑制白血病患者的耐药。
临床常见的蛋白酶体抑制剂有硼替唑咪,具有显著的抗肿瘤细胞增殖作用[2]。与去甲氧柔红霉素联合使用时,白血病细胞的增殖与生存能力抑制更明显。目前Ⅰ期临床研究表明,硼替唑咪与去甲氧柔红霉素联合治疗急性髓系白血病疗效显著,安全性高[3]。
1.2 小白菊内酯 小白菊内酯(PTL)是野甘菊的一种活性成分,具有抗癌,抑制肿瘤细胞增殖与DNA合成的作用。PTL能显著增强肿瘤细胞的药物敏感性。PLT能抑制NF-κB的活性,主要机制为:①活化P53,通过磷酸化丝氨酸迅速上调P53表达。②促进细胞内活性氧增加,提高白血病细胞对活性氧的敏感性。③化疗增敏。与多种常用的抗白血病药物联合使用可以显著增强化疗敏感性。国外研究人员通过实验证实,PTL能迅速诱导前B急性淋巴细胞白血病细胞株的凋亡[4]。
1.3 TDZD-8 TDZD-8是一种ATP非依赖性GSK-38的竞争性抑制剂,临床常用于治疗阿尔茨海默病、哮喘、结肠炎、肺损伤、急性胰腺炎、感染性休克、脊髓损伤、关节炎等疾病,能有效保护细胞不受损伤。TDZD-8能有效诱导白血病干细胞凋亡,而对正常细胞无明显毒性作用[5,6],其作用机制主要为,抑制NF-κB、FLT3以及PKC蛋白活性,刺激细胞氧化应激,增强细胞膜的通透性,破坏细胞膜的完整性进而导致细胞死亡。
CD123是IL-3受体的α链。流式细胞术检测结果显示,在急性髓系白血病患者的原代组织中IL-3受体的α链,即CD123表达为强阳性,然而正常的骨髓组织中无CD123表达。纯化CD34阳性CD123阳性的白血病细胞后,将其植入NOD小鼠体内后,CD123阳性细胞能迅速建立白血病细胞群[7]。因此,CD123作为LSC的特异性标志,也是靶向治疗药物的作用靶点[8]。白喉毒素与CD123配体IL3组成的融合蛋白DT388-IL3对急性髓系白血病和慢性粒细胞白血病可选择性地杀灭,而对正常造血干细胞无杀伤作用。
LSC在机体内需要与细胞微环境相互作用才能维持其干细胞的生物学特征。一旦LSC离开合适的细胞微环境就无法继续增殖。黏附分子CD44是一种急性髓系白血病LSC细胞的重要调节因子,对维持LSC的原始状态及LSC归巢必不可少。通过H90(CD44的单克隆抗体)调控黏附分子CD44的功能,可将移植入急性髓系白血病细胞的NOD小鼠的负荷显著减少。因此,CD44可作为LSC治疗的重要药物靶点[9]。有研究显示,CD44单克隆抗体可导致原代白血病细胞发生分化,抑制其分化与增殖,有效促进白血病细胞的程序性死亡[10]。由此可见,H90和A3 d8单克隆抗体均能显著抑制白血病干细胞的增殖,促进白血病干细胞的分化同时抑制白血病干细胞的自我更新作用,进而促进细胞发生凋亡。
LSC是近年来医学白血病治疗领域提出的新的概念。随着研究人员对LSC的表面特异性分析标志以及信号转导通路的研究不断深入,越来越多的白血病干细胞治疗靶点被医学研究人员发现。理论上而言,根治白血病需要将LSC清除,而临床针对LSC特异性靶点的靶向治疗药物的远期治疗效果需要临床研究进一步证实。目前对白血病干细胞的靶向治疗研究,单一药物并未实现完全抑制LSC。因此,需要将多种白血病干细胞靶向治疗药物联合使用,制定标准化的治疗方案对白血病进行有针对性地治疗,提高临床治疗效果与安全性,以确定最佳的治疗方法。
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