白血病耐藥機制的研究進展

白血病耐藥機制的研究進展摘要急性淋巴細胞性白血病是一種從淋巴細胞來源的惡性克隆性疾病。急性淋巴細胞白血病的治療涉及化療，造血干細胞移植，免疫治療，分子靶向治療等，現(xiàn)在在臨床上首先以化療獲得完全緩和后再選擇其它治療，但白血病細胞對化療藥品的耐藥成為急性淋巴細胞白血病治療過程中的重要障礙?，F(xiàn)在有關(guān)急性淋巴細胞白血病耐藥機制的研究非常活躍，本文將從典型耐藥機制，如膜轉(zhuǎn)運蛋白、基因變化，以及新的耐藥機制，如骨髓微環(huán)境的變化、微?。襈A(MicroＲNA)等方面作一綜述。核心詞急性淋巴細胞白血病;耐藥機制;MicroＲNA;MDＲ1;自噬急性淋巴細胞白血病(ALL)是一類來源于造血干細胞的惡性克隆性疾病。ALL的發(fā)病率高，且成人ALL治療緩和率低，復發(fā)率及死亡率高。ALL的治療涉及化療、造血干細胞移植、免疫治療和分子靶向治療等。白血病細胞的原發(fā)或繼發(fā)耐藥是造成成人ALL療效差及復發(fā)率與死亡率高的重要因素。原發(fā)性耐藥：原來存有于體內(nèi)的耐藥細胞亞群，隨著敏感細胞被選擇性殺死而逐步聚集、增殖，并最后成為重要細胞群;繼發(fā)性耐藥：由于化療藥品誘導使細胞特性發(fā)生變化，造成耐藥性的產(chǎn)生。近年來，人們對ALL耐藥機制、如何克服及逆轉(zhuǎn)耐藥實施了較為進一步的研究。本文將從膜轉(zhuǎn)運蛋白、基因變化、細胞自我保護機制、化療藥品作用靶點的變化與骨髓微環(huán)境變化等方面對ALL的耐藥機制作一綜述。一、膜轉(zhuǎn)運蛋白與ALL耐藥化療藥品需通過細胞膜或者核膜進入胞質(zhì)或者進入胞核內(nèi)才干發(fā)揮細胞毒作用，而耐藥細胞通過異常體現(xiàn)某些膜轉(zhuǎn)運蛋白將化療藥品泵出細胞或變化其在細胞內(nèi)的分布從而造成耐藥的產(chǎn)生。下列為幾個典型耐藥有關(guān)膜轉(zhuǎn)運蛋白。P－糖蛋白(P-gp)P－糖蛋白是由ABCB1即MDＲ-1基因編碼的ATP依賴的有機泵，底物與該有機泵結(jié)合，使得P-gp的構(gòu)象發(fā)生變化，將底物轉(zhuǎn)運到細胞外，隨即P-gp結(jié)合ATP恢復其構(gòu)象，從而循環(huán)泵出藥品。部分白血病患者在接受化療藥品后，白血病細胞的P-gp體現(xiàn)會逐步上調(diào)，過體現(xiàn)的P-gp能將細胞內(nèi)藥品轉(zhuǎn)運出胞外，從而促使細胞內(nèi)化療藥品的減少，最后造成白血病耐藥。耐阿糖鳥苷(AraG，核苷類似物)的急性T淋巴細胞白血病細胞株MOLT-4中ABCB1基因及P-gp體現(xiàn)上調(diào)，克制該細胞中P-gp的體現(xiàn)使該細胞對AraG敏感性增加［1］。LinJ等［2］發(fā)現(xiàn)SUP-B15(Ph陽性的急性淋巴細胞白血病細胞株)與其耐藥細胞株SUP-B15/ＲI相比，后者的MDＲ1基因及P-gp體現(xiàn)量升高，在耐藥細胞株中加入P-gp克制劑維拉帕米后，該細胞株接受伊馬替尼、柔紅霉素、長春新堿、VP-16等解決的IC50量較未加入P-gp克制劑的IC50減少(15.55±0.51vs22.37±1.16、51.29±5.68vs164.30±12.59、11.66±0.79vs16.89±1.90、265.33±29.92vs352.67±35.57，P＜0.05)。近期Ｒahgozar等［3］通過對27例幼兒ALL患者骨髓單個核細胞中多藥耐藥基因的mＲNA的體現(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)：MDＲ1基因的高體現(xiàn)與小朋友ALL治療一年后微小殘留病灶陽性的危險度呈正有關(guān)。新近研究發(fā)現(xiàn)，MDＲ1基因多態(tài)性與小朋友高危ALL親密有關(guān)。Wanida等報道MDＲ1的26號外顯子的C3435T及12號外顯子的C1236T與高危組小朋友ALL明顯有關(guān)(OＲ=2.6，95%CI=1.164－5.808;P=0.028和OＲ=2.231，95%CI=1.068－4.659;P=0.047)，提示其可能是高危ALL的分子標志［4］。多藥耐藥蛋白(MＲP)1992年初次在肺癌細胞系中發(fā)現(xiàn)MＲP1。該蛋白含有細胞內(nèi)表位，與細胞內(nèi)藥品重分布及隔離有關(guān)，其結(jié)合有機陰離子的特性同樣見于其它MＲP(MＲP2，MＲP3，MＲP4，MＲP5，MＲP6)。MＲP2，MＲP3，MＲP5與急性淋巴細胞白血病藥品泵出有關(guān)。Ansari等［5］研究發(fā)現(xiàn)，MＲP3AT等位基因A-189與ALL無病生存期的縮短明顯有關(guān)(P=0.01)。Ｒahgozar等［3］在報道的一項臨床研究發(fā)現(xiàn)，幼兒ALL患者骨髓單個核細胞中MＲP1基因的體現(xiàn)增高與小朋友ALL治療后微小殘留病灶陽性的危險率呈正有關(guān)。乳腺癌耐藥有關(guān)蛋白(BCＲP)BCＲP是一種ATP結(jié)合膜轉(zhuǎn)運蛋白，與米托蒽醌、拓撲替康等耐藥有關(guān)。Su等［6］人取T細胞性急性淋巴細胞白血病細胞株ＲPMI8402用伊立替康誘導耐藥，得到其多藥耐藥細胞株CPT-K5，成果發(fā)現(xiàn)CPT-K5中BCＲP的水平明顯增高，而該細胞內(nèi)米托蒽醌水平明顯低于ＲPMI8402細胞。Huang等［7］研究表明，PI3K-AKT-mTOＲ1信號通路的激活能夠上調(diào)ALL中BCＲP的體現(xiàn)，從而增強ALL耐藥。江雪杰等［8］亦發(fā)現(xiàn)，BCＲP與成人急淋耐藥親密有關(guān)(P﹤0．05)。除上述P-gp，MＲPs，BCＲP外，尚有某些與耐藥有關(guān)的膜轉(zhuǎn)運蛋白，但這些蛋白在急性淋巴細胞白血病耐藥中的作用現(xiàn)在報道仍較少，如TAP，AＲA，Sp-gp(P-gp的姐妹蛋白)，其作用有待進一步的研究探索。二、基因體現(xiàn)異常與ALL耐藥基因是生物體遺傳物質(zhì)的攜帶者，某些特定基因的變化與腫瘤細胞耐藥的發(fā)生親密有關(guān)。凋亡有關(guān)基因PTENHales等［9］發(fā)現(xiàn)PTEN的缺失引發(fā)PI3K-AKT-mTOＲ1信號通路的緩慢激活，造成急性T淋巴細胞白血病細胞對γ－分泌酶克制劑(GSI)耐藥，以及克制p53－PTEN通路介導的細胞凋亡。T急淋細胞中的Notch1基因的活化突變能夠造成PTEN的轉(zhuǎn)錄后失活，這也是T－ALL耐藥及難治復發(fā)的機制之一。BCL-2Shah等［10］發(fā)現(xiàn)BCL-2及MCL-1信號通路變化與急性淋巴細胞白血病的激素耐藥有關(guān)。Sil-veira等［11］的研究表明，PI3K克制劑AS605240與T-ALL激素耐藥明顯有關(guān)，在體內(nèi)及體外，AS605240與激素都有很強的協(xié)同作用，從而增加其對T-ALL細胞的殺傷。Sheila等［12］發(fā)現(xiàn)，BCL2家族組員之一BIM與激素耐藥有關(guān)，敲除BIM之后，能夠恢復ALL細胞對激素的敏感性。BTKBTK(BrutonTyrosineKinase)是一種非受體酪氨酸激酶，在BCＲ信號通路中起重要作用，與B淋巴細胞的增殖，分化，成熟等親密有關(guān)。BTK通過與Fas激酶的互相作用，克制Fas誘導的B淋巴細胞白血病細胞和淋巴瘤細胞的凋亡［13］。BTK陰性的淋巴瘤細胞系DT-40及ＲAMOS-1對Fas信號誘導的細胞凋亡非常敏感，但導入BTK基因后，這類細胞對Fas信號誘導的細胞凋亡的敏感性明顯下降［14］，但是Fas信號通路則不能誘導BTK陽性的人B淋巴細胞白血病細胞NALM-6的細胞凋亡，提示BTK與細胞耐藥呈正有關(guān)。新近研究提示，BTK與急性白血病的耐藥及不良預后明顯有關(guān)［15－16］。NF-KBNF-KB為一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子，其廣泛參加多個細胞增殖、分化、凋亡等。Chien等［17］研究提示，NF-KB與B-ALL的天冬酰胺酶耐藥親密有關(guān)?，F(xiàn)在NF-KB克制劑Bortezomib已用于多個B細胞腫瘤的臨床治療。FOXM1FOXM1是一種轉(zhuǎn)錄因子蛋白質(zhì)，與細胞周期調(diào)節(jié)有關(guān)。該因子體現(xiàn)異?？稍斐杉毎鲋呈Э?，從而造成腫瘤的發(fā)生。該基因與ALL耐藥有關(guān)，是提示ALL預后差的一種重要指標，亦可能成為ALL新的治療靶點［18］。非編碼ＲNAMicroＲNAMicroＲNA是一類長度約為21nt的非編碼ＲNA分子，對真核細胞基因體現(xiàn)、細胞增殖分化及個體發(fā)育等方面起調(diào)控作用。Zhou等［19］在其研究中發(fā)現(xiàn)：①臨床上治療失敗患者與治療后長久無病生存患者相比，前者miＲ-125b明顯增高;②miＲ-125b在耐柔紅霉素的急性T淋巴細胞白血病細胞系Jurkat細胞中過體現(xiàn);③miＲ-125b通過直接誘導G－蛋白耦合受體激酶2及減少p53體現(xiàn)，從而造成ALL細胞株對柔紅霉素的耐藥。deOliveira等［20］發(fā)現(xiàn)，與強的松的耐藥有關(guān)的MicroＲNA有：miＲ-18a，miＲ-193a，miＲ-218等;與長春新堿的耐藥有關(guān)的MicroＲNA有：miＲ-9，miＲ-99a，miＲ-100等;與左旋門冬酰胺酶的耐藥有關(guān)的MicroＲNA有：miＲ-454;與柔紅霉素的耐藥有關(guān)的MicroＲNA有：miＲ-99a，miＲ-100，miＲ-125b等，而miＲ-7，miＲ-216與小朋友ALL不良預后親密有關(guān)。Liao等［21］在其研究中發(fā)現(xiàn)，miＲ-181a與ALL耐藥細胞系CEM-C1(CCＲF－CEM多藥耐藥細胞株)多藥耐藥有關(guān)，敲除miＲ-181a可恢復CEM-C1對喜樹堿的敏感性。Nishioka等［22］研究提示，miＲ-217與PH陽性ALL的耐酪氨酸激酶克制劑耐藥有關(guān)。LncＲNALncＲNA是一類長度不不大于200nt的非編碼ＲNA，其參加調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄、翻譯等多個過程，在基因調(diào)控網(wǎng)絡中扮演重要作用。Fernando等［23］在其研究中發(fā)現(xiàn)，高體現(xiàn)的BALＲ-2與B-ALL潑尼松的耐藥有關(guān)，敲除BALＲ-2可提高B-ALL對激素的敏感性。三、骨髓微環(huán)境與ALL耐藥骨髓微環(huán)境由骨髓基質(zhì)細胞、細胞因子等構(gòu)成，是造血干細胞生存的場合，與造血干細胞之間存有著復雜的通信網(wǎng)絡，調(diào)控著干細胞的增殖、分化等。整合素alpha4白血病細胞與骨髓基質(zhì)細胞之間的互相作用能夠造成耐藥的產(chǎn)生，即細胞粘附介導的耐藥。整合素alpha4為調(diào)節(jié)白血病細胞歸巢及激活滯留功效的重要分子。前期研究證明干擾整合素alpha4介導的急性淋巴細胞白血病的粘附能夠提高它們對化療藥品的敏感性，促動微小殘留病灶處白血病細胞的去除。Andreeff等［24］近來研究發(fā)現(xiàn)，打斷alpha4介導的NF-KB信號通路將阻斷白血病細胞賴以生存的信號的傳導，造成白血病細胞凋亡。脂肪組織的影響肥胖可造成白血病細胞耐藥的產(chǎn)生，進而增加白血病患者的死亡率。肥胖造成白血病細胞耐藥的機制：①脂肪細胞提供細胞的燃料即能量來源，為白血病細胞增殖、遷移等活動提供更多的能量儲藏;②脂肪細胞及組織影響白血病化療藥品的藥代動力學;③脂肪細胞及組織直接克制白血病細胞的凋亡［25］。Samuel等［26］發(fā)現(xiàn)從T細胞ALL病人身上提取的細胞移植入免疫缺點鼠體內(nèi)，經(jīng)化療藥品作用后，耐藥的細胞出現(xiàn)脂肪及膽固醇代謝異常，在體外聯(lián)合地塞米松與膽固醇通路克制劑(辛伐他汀)對耐藥細胞的殺傷有明顯的協(xié)同作用。四、細胞自我保護機制的激活與ALL耐藥細胞在受到刺激時會產(chǎn)生應激反映，在該應激反映過程中產(chǎn)生的瀑布式級聯(lián)效應，引發(fā)細胞內(nèi)環(huán)境及細胞功效的變化，從而使得細胞以最佳的狀態(tài)適合該刺激。該應激反映是細胞針對外界環(huán)境變化時的自我保護機制。下述某些自我保護機制與耐藥發(fā)生有關(guān)。自噬近年來，自噬在耐藥中的作用成為研究熱點，自噬是一種吞噬本身細胞質(zhì)蛋白或細胞器并使其包被進入囊泡，后與溶酶體融合成自噬溶酶體，降解其所包裹的內(nèi)容物的過程，此為細胞代謝需要和細胞器更新的過程。研究表明，LC3(微管有關(guān)蛋白1輕鏈3－β)為自噬的標志物，自噬形成時，LC3(即胞漿型LC3)酶解掉小段多肽，轉(zhuǎn)變?yōu)長C3Ⅱ(即膜型自噬體LC3)，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值大小能夠用來評定自噬水平的高低。但是，該過程亦能夠?qū)⑺幤钒M自噬體，通過降解或者轉(zhuǎn)運出細胞使細胞內(nèi)藥品濃度下降，從而使細胞逃避被藥品殺傷的命運。Yen等［27］在其研究中用無細胞毒性的ANE(檳榔提取物，一種能夠誘導自噬活性的物質(zhì))及其30－100K的成分ANE30－100k誘導人T淋巴細胞白血病細胞株Jurkat，成果顯示：ANE及ANE30－100k可提高LC3Ⅱ及Atg4B體現(xiàn)水平，誘導自噬的發(fā)生，同時使Jurkat細胞對順鉑及5-FU耐藥，而自噬克制劑3－甲基腺嘌呤及氯喹則可逆轉(zhuǎn)ANE或ANE30－100k誘導的耐藥。細胞解毒系統(tǒng)的激活CYP3A5(細胞色素P4503A亞家族多肽5)王婷等［28］發(fā)現(xiàn)，該基因的上調(diào)，造成白血病細胞耐藥，可能的機制為：細胞色素P450在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)膜上原位代謝降解多個化療藥品。GSH(谷胱甘肽)GSH與白血病耐藥有關(guān)，可能的機制：①某些化療藥品通過氧化作用造成白血病細胞凋亡，而GSH則可阻斷這類化療藥品的氧化作用，從而使白血病細胞的凋亡減少，造成耐藥的發(fā)生。②谷胱甘肽合成酶克制劑通過克制谷胱甘肽的合成，增強三氧化二砷誘導細胞凋亡的作用。X-BP1(X-boxbindingprotein1)當細胞受到刺激后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)會產(chǎn)生非折疊蛋白，非折疊蛋白促動X-BP1的體現(xiàn)及激活，X-BP1的激活造成細胞耐受外界環(huán)境對它的刺激。Kharabi等［29］的ECOGE2993臨床研究成果表明，在Ph陽性的成人急性淋巴細胞白血病中，XBP1體現(xiàn)較高組病人的長久生存率明顯低于XBP1體現(xiàn)較低組。另外，ECOGP9906臨床研究成果顯示，高XBP1mＲNA是一種獨立的臨床不良預后的指標，而XBP1的小分子克制劑能夠選擇性誘導白血病患者原代細胞中前體B細胞的凋亡。動物模型研究成果亦證明，XBP1克制劑明顯延長ALL小鼠的生存時間。這為耐藥白血病的靶向治療提供新的思路。五、化療藥品作用靶點的變化與ALL耐藥分子靶向藥品在ALL治療中發(fā)揮了重要作用，但與典型化療藥品相似，臨床上同樣會出現(xiàn)分子靶向藥品的耐藥現(xiàn)象，藥品靶基因的變化是白血病細胞對靶向藥品產(chǎn)生耐藥的重要因素。FLT3Cools等［30］在其研究中發(fā)現(xiàn)FLT3四個不同位點(Ala-627，Asn-676，Phe-691，Gly-697)的突變，造成細胞對FLT3克制劑(涉及PKC412，SU5614，K-252a)產(chǎn)生不同水準的耐藥性，但是上述前三個位點突變(Ala-627，Asn-676，Phe-691)的白血病細胞對增大劑量的FLT3克制劑可恢復敏感，而大劑量克制劑并不能變化FLT3G697Ｒ突變帶來的耐藥，且該位點的突變使得細胞對FLT3克制劑(涉及PKC412，SU5614，K-252a)及其它6種實驗中所用的克制劑均耐藥。BCＲ-ABLBCＲ-ABL為慢性髓細胞白血病特性性融合基因。伊馬替尼是作用于BCＲ-ABL的靶向藥品，已成功應用于慢性髓系白血病的治療，亦可用于BCＲ-ABL陽性的急性淋巴細胞白血病的治療。夏君燕等［31］通過對210例伊馬替尼耐藥的慢性髓細胞白血病和Ph陽性急性淋巴細胞白血病ABL基因突變的分析，得出ABL的突變率為34．2%。突變類型及突變率分別為：T315I12%，Y253H11%，G250E7%，E255K7%，M351T6%，E459K5%，Q252H、D276G、F317L、E355G、F359V、H396Ｒ均為4%。除了有上述基因突變，還檢測出插入缺失突變。一種細胞中亦可同時出現(xiàn)幾個上述ABL突變。該研究提示BCＲ-ABL突變與慢性髓細胞白血病及Ph陽性急性淋巴細胞白血病耐伊馬替尼親密有關(guān)。其它除了上述研究較多的ALL耐藥機制外，其它某些機制亦與ALL耐藥有關(guān)。鈣結(jié)合蛋白S100A6Ta