姜 熙,唐育梅(綜述),黃慧芳(審校)
(1.福建醫(yī)科大學協(xié)和臨床醫(yī)學院,福州350001;2.新疆獨山子石化醫(yī)院醫(yī)務科,新疆克拉瑪依833600;3.福建醫(yī)科大學附屬協(xié)和醫(yī)院福建省血液病研究所,福州350001)
急性粒細胞白血病(acutemyelocytic leukemia,AML)是造血干細胞的惡性克隆性疾病。高三尖杉酯堿(homoharringtonine,HHT)適用于各型急性非淋巴細胞白血病的治療,對急性原粒細胞,急性早幼粒細胞最為敏感、急性單核白血病細胞次之[1]。HHT作為一種抗腫瘤藥物廣泛應用于急性粒細胞白血病的治療,其用藥劑量小,與常用抗白血病藥物無交叉耐藥性,在我國已廣泛應用于臨床。
HHT是從紅豆杉科三尖杉屬植物分離出的有效抗癌生物堿,我國于20世紀70年代初開始研究三尖杉的抗癌活性,發(fā)現(xiàn)HHT的抗白血病活性作用最強[2]。HHT也是國內首先應用于臨床的細胞周期非特異性藥物,其對S期和G2期細胞作用較小,對G1細胞殺傷作用最強[3]。HHT價格低廉,心臟不良反應小,骨髓抑制輕。20世紀70年代以后,HHT在國內被廣泛用于AML的治療,且獲得較高的緩解率,尤其對M4及M5兩種亞型的AML療效最好。
HHT是國內治療AML的主要藥物,目前臨床上通常將HHT與其他藥物聯(lián)合應用治療AML,如HA(HHT、阿糖腺苷)、HAA(HHT、阿糖腺苷、阿柔比星)、HAG(HHT、阿糖腺苷、粒細胞集落刺激因子)等,且與單獨使用HHT治療相比,療效更顯著。Jin等[4]在4年期間對不同年齡段的AML患者開展了開放性、隨機對照3期研究,評估了HAA對年輕的初診AML患者的療效及安全性,發(fā)現(xiàn)HAA組的完全緩解率和3年無病生存率均高于DA組(阿糖腺苷、柔紅霉素)和 HAD(HHT、阿糖腺苷、柔紅霉素)組,提示HAA是一項適合于新診AML患者的治療方案。2011年,有學者報道了1例BCR/ABL融合基因且伴有der(16)t(1;16)(q21;q23)但Ph染色體陰性的難治性急性巨核細胞白血病,他們采用HAD來治療,患者獲得部分緩解,隨后改用伊馬替尼和一個療程的CAG(低劑量阿糖腺苷、阿柔比星、粒細胞集落刺激因子)進行誘導治療,該患者獲得完全緩解,40 d后復發(fā),最終死于感染[5]。張戈[6]通過CAG預激方案(小劑量阿糖胞苷、阿克拉霉素、粒細胞集落刺激因子)聯(lián)合HHT來誘導治療骨髓增殖旺盛的復發(fā)或難治性AML,發(fā)現(xiàn)此誘導化療方案療效較好,且使用更安全。吉宇瑩等[7]也采用預激化療方案GHA(重組粒細胞集落刺激因子、小劑量阿糖腺苷、HHT)治療復發(fā)難治、老年、低增生急性單核細胞白血病,其療效肯定且不良反應發(fā)生率低。另有文獻報道,血管內皮生長因子的反義核酸A7與HHT聯(lián)用能顯著降低HHT殺傷HL-60細胞的半抑制濃度即IC50,并提高白血病細胞凋亡率,而單獨使用血管內皮生長因子反義核酸僅能抑制白血病細胞增殖,但不會誘導其凋亡[8]。此外,劉影等[9]發(fā)現(xiàn)小分子 RNA 能提高 HL-60細胞對HHT的敏感性,兩者聯(lián)用能有效抑制HL-60細胞的增殖,但其內在聯(lián)合機制尚不明確。
研究表明,HHT主要通過誘導白血病細胞凋亡來發(fā)揮其抗白血病作用。HHT能夠抑制真核細胞蛋白質和DNA的合成,并與時間和劑量呈依賴關系[1]。HHT能夠抑制肽鏈合成的起始階段,抑制細胞對亮氨酸的攝取和合成球蛋白,可使核糖核蛋白體分解,釋放新生肽鏈,干擾核糖核蛋白體的功能,還能夠選擇性誘導G1和G2期的腫瘤細胞發(fā)生凋亡[10]。線粒體途徑誘導的腫瘤細胞凋亡,是化療藥物誘導腫瘤細胞凋亡的重要機制之一,其受細胞色素C的調節(jié)。而細胞色素C的釋放則受到Bcl-2家族的促凋亡蛋白Bax、Bak,抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1、Bcl-xL等的調節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)HHT能夠誘導野生型HL-60細胞和Bax缺失的HL-60細胞凋亡,說明HHT誘導的細胞凋亡并不依賴 Bax[1]。Yin等[11]比較了 HHT對 AML細胞和慢性髓細胞性白血病細胞凋亡的誘導作用,采用RNA干擾技術和構建慢性髓細胞性白血病細胞株KB8(KB8為Bcl-xL過表達的一種細胞),發(fā)現(xiàn)KB8細胞對HHT的誘導凋亡作用高度耐受;而AML細胞與慢性髓細胞性白血病細胞相比表達較低水平的Bcl-xL。上述結果顯示,Bcl-xL可能是白血病細胞抵抗HHT凋亡誘導作用的關鍵蛋白。與HHT誘導凋亡相關的還有MHC-Ⅰ類抗原分子、鈣結合蛋白D-28K、氯通道蛋白6、癌蛋白18、鋅指蛋白HELIOS等。此外,與正常造血細胞相比,AML細胞通常高表達端粒酶,這可能也是導致AML對HHT敏感的一個因素。
在同一骨髓微環(huán)境中,白血病細胞與正常造血干細胞表現(xiàn)出截然不同的生物學特性,正常造血細胞在各種細胞因子的影響作用下不斷分化成熟,而AML細胞卻表現(xiàn)為增殖失控、分化障礙、凋亡受阻,停滯在細胞發(fā)育的不同階段,同時在骨髓和其他造血組織中大量增殖,并浸潤其他組織和器官,使得正常造血受抑制,提示細胞內信號途徑異常在AML形成過程中起著重要的作用。2008年,Tong等[12]報道HHT具有泛酪氨酸激酶抑制劑活性,能夠阻斷白血病細胞內的多條信號途徑,抑制AML細胞抗凋亡和無限增殖能力。
3.1 Jak-STAT信號途徑 眾多學者的研究結果顯示,白血病細胞中普遍存在 Jak-STAT信號途徑的持續(xù)激活[13-14]。HHT作為一種有效的抗AML藥物,可能對Jak-STAT信號途徑產生重要影響。骨髓微環(huán)境中,很多細胞因子和生長因子受體調節(jié)異常,他們通過Jak-STAT途徑來轉導信號,發(fā)揮促增殖或促凋亡作用,其中Jak2與造血關系最為密切。
Jak2是非受體酪氨酸激酶Janus家族一員,通過與細胞因子作用參與細胞內信號轉導,調節(jié)血細胞的生成與分化成熟。任艷玲等[15]研究,Jak2 抑制劑 α-氰基-(3,4-羥基)N-芐苯乙烯胺單獨及聯(lián)合HHT對人急性紅白血病細胞株的Jak2-STAT5信號途徑的影響及其機制,發(fā)現(xiàn)均能誘導凋亡,但并無顯著的協(xié)同作用,提示HHT既可以通過抑制Jak2的酪氨酸激酶活性,又可作為一種廣譜蛋白酪氨酸激酶抑制劑來阻斷Jak2-STAT5信號途徑的磷酸化,通過影響與細胞惡性增長相關的途徑從而抑制細胞生長和誘導凋亡。
3.2 PI3K/AKT信號途徑 磷脂酰肌醇3-激酶/絲氨酸-蘇氨酸激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase/serine-threonine kinase,PI3K/AKT)信號途徑廣泛存在于細胞中,是參與調節(jié)細胞增殖和分化的信號轉導途徑,在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中也起重要的調節(jié)作用。PI3K是一種細胞內磷脂酰肌醇激酶,主要由催化亞基p110和調節(jié)亞基p85組成,可被生長因子、細胞因子、激素等細胞外信號刺激激活,PI3K/AKT信號途徑在多種腫瘤細胞中被過度活化,并與腫瘤細胞的存活、增殖、轉移及多藥耐藥表型相關。AKT可通過磷酸化參與細胞生長調控的下游靶蛋白來轉導抗凋亡信號。PI3K/AKT途徑的持續(xù)性激活是AML的一個共同特征[16-17]。它的激活有助于促進白血病祖細胞的克隆形成,抑制AML細胞的分化與凋亡,促進AML細胞增殖,延長細胞存活期,并且可抵抗AML細胞毒性藥物的療效[18-19]。50%~80%的原發(fā)性AML患者血清中可檢測出PI3K活性和AKT Ser473位點的磷酸化[20]。與高表達磷酸化AKT的患者相比,低表達磷酸化AKT的患者平均存活時間顯著延長[20-21]。HHT可下調AML細胞AKT的磷酸化水平,抑制PI3K/AKT信號途徑。
3.3 WNT信號通路近年來,越來越多的證據表明在白血病形成過程中出現(xiàn)WNT信號異常,且顯示WNT信號途徑的激活與白血病的發(fā)病機制有關[22-23]。Valencia等[23]研究了WNT信號途徑的表觀遺傳調節(jié)與AML預后的相關性,發(fā)現(xiàn)AML患者普遍存在WNT拮抗劑基因甲基化,且其與WNT信號途徑的激活有關,此外與患者的不良預后也存在相關性。β聯(lián)蛋白是WNT信號途徑的下游元件,活化的AKT甚至可以通過磷酸化絲氨酸552位點直接激活β聯(lián)蛋白。高表達β聯(lián)蛋白將導致細胞分化受阻和白血病的發(fā)生、發(fā)展。WNT3A可以激活WNT/β聯(lián)蛋白信號途徑。在一些AML細胞系中WNT3A通過提高β聯(lián)蛋白水平和降低磷酸化β聯(lián)蛋白促進AML干/祖細胞的自我更新[24]。Kaplan-Meier生存曲線分析顯示異常激活的β聯(lián)蛋白和高活性拓撲異構酶Ⅱ是AML不良預后的獨立預測因素[25]。Wang等[26]在研究急性單核細胞白血病細胞株細胞時發(fā)現(xiàn),當細胞WNT3A基因沉默時,可以增強HHT誘導的生長抑制和凋亡作用。
早期研究認為HHT治療AML的主要機制是抑制DNA及蛋白質合成,隨著研究的深入,對其抗白血病作用的研究已深入到基因水平。此外,HHT作為廣譜酪氨酸激酶抑制劑可阻止很多相關的細胞信號轉導途徑,并可能在靶向治療酪氨酸激酶異常活化的AML中扮演重要的角色。AML是多個基因突變的結果,其發(fā)生涉及多個步驟與多個信號途徑的持續(xù)激活,HHT在信號途徑網絡中誘導AML細胞凋亡、抑制AML細胞增殖的確切機制還有待進一步闡明。
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