干擾素恢復(fù)CML粘附缺陷的機(jī)理研究進(jìn)展

1、干擾素恢復(fù)CML粘附缺陷的機(jī)理研究進(jìn)展         關(guān)鍵詞： 慢性粒細(xì)胞白血病粘附缺陷干擾素  慢性粒細(xì)胞白血病（ cML）是造血干細(xì)胞克隆性增殖疾病，以 ph染色體為其標(biāo)志性特征。同種異基因造血干細(xì)胞移植（ allo-HSCT）是目前唯一能治愈 cML的手段，但受年齡及供者來源的限制，僅約1525的病人能有機(jī)會(huì)得到此種治療。常規(guī)的化療如馬利蘭、羥基脲，雖能控制疾病癥狀，但無法清除 ph細(xì)胞。從80年代初將干擾素（ iFN）用于治療

2、 cML以來，各種臨床觀察肯定了 iNF治療 cML的療效。 iNF的治療不僅能使 cML達(dá)到血液學(xué)完全緩解（ cHR），而且能達(dá)到細(xì)胞遺傳學(xué)完全緩解（ cCR），可明顯地延長患者的慢性期及生存時(shí)間15，這是任何一種常規(guī)化療藥物難以達(dá)到的治療效果。因此， iFN越來越受到血液學(xué)家的重視。但人們對(duì) iFN如何發(fā)揮選擇性地殺傷腫瘤細(xì)胞、恢復(fù)正常造血的作用機(jī)理卻不甚明了。近20年來，人們認(rèn)識(shí)到 cML的造血干/祖細(xì)胞的粘附缺陷在 cML的發(fā)病中起重要作用，從而對(duì) iFN糾正

3、0;cML的粘附缺陷的機(jī)理研究也日漸深入。現(xiàn)就 iFN治療 cML恢復(fù) cML粘附缺陷的作用作一綜述。 1造血干/祖細(xì)胞與骨髓基質(zhì)間的粘附在正常造血中的意義 造血干/祖細(xì)胞與骨髓基質(zhì)間的粘附在正常造血功能中起重要作用6，7。造血干/祖細(xì)胞的增殖、分化、成熟，并有序地從骨髓釋放入血循環(huán)，以及骨髓移植時(shí)造血干細(xì)胞的歸巢等均需細(xì)胞與骨髓基質(zhì)間的粘附作用介導(dǎo)，而這種粘附作用是依賴于粘附分子參與的。正常血細(xì)胞表面表達(dá)多種粘附分子，包括：（1）免疫球蛋白家族，如 iCAM、 lFA3、 nCAM；（2）整合素家族，其均為由、鏈構(gòu)成的異二聚體，如&

4、#160;vLA16、 lFA1；（3）選擇素家族： l selectin、 e selectin、 p selectin；（4）鈣依賴性粘附分子： e caherin、 n caherin、 p caherin；（5）尚未歸類的 cD44分子610。粘附分子的正常表達(dá)是造血干/祖細(xì)胞定居骨髓基質(zhì)并進(jìn)行增殖、分化和發(fā)育成熟所必需的。細(xì)胞的粘附分子提供錨定位點(diǎn)，以便幼稚造血細(xì)胞粘附到骨髓基質(zhì)，并介導(dǎo)分化調(diào)節(jié)信號(hào)，使幼稚造血細(xì)胞在從骨髓釋放之前進(jìn)一步分化成熟。

5、隨著造血細(xì)胞的分化成熟，粘附分子的表達(dá)呈下調(diào)趨勢(shì)，從而使已分化成熟的細(xì)胞脫離骨髓釋放入血循環(huán)。由粘附分子介導(dǎo)的造血干/祖細(xì)胞與骨髓基質(zhì)之間的粘附作用還直接參與調(diào)控造血干/祖細(xì)胞生長的信號(hào)傳遞。造血干/祖細(xì)胞膜上表達(dá)的1整合素（41、51）分兩個(gè)亞單位，即及；位于胞外作為配體的結(jié)合位點(diǎn)，1位于胞內(nèi)，傳遞由內(nèi)至外或由外至內(nèi)的信號(hào)。當(dāng)配體作用于整合素時(shí)，整合素及細(xì)胞骨架蛋白定位于局部接觸區(qū)，與已發(fā)生局部磷酸化的 fAK粘附激素結(jié)合，為含 sH2結(jié)構(gòu)域的適應(yīng)蛋白如 paxillin、 crk、 crb-2、 pI3k等提供結(jié)合位點(diǎn)。使其磷酸化

6、或去磷酸化，從而激活 cyclin、 ras/mapk等細(xì)胞生長調(diào)控途徑，影響細(xì)胞的增殖與發(fā)育7，11。 2 CML造血干/祖細(xì)胞的粘附缺陷 研究發(fā)現(xiàn)， cML造血干/祖細(xì)胞與骨髓基質(zhì)細(xì)胞及其基質(zhì)成分包括纖維連結(jié)蛋白（ fibronectin fN）、硫酸乙酰肝素（ heparan sulfate）之間的粘附存在缺陷7，12。這種缺陷造成幼稚細(xì)胞對(duì)造血微環(huán)境中的生長抑制作用的逃逸，從而過度增殖，同時(shí)也導(dǎo)致了大量幼稚細(xì)胞提前進(jìn)入外周血循環(huán)出現(xiàn)髓外造血。隨著研究的深入，現(xiàn)已證實(shí)： cML粘附缺陷的原因在于造血

7、干/祖細(xì)胞上的粘附分子的表達(dá)異常，如1整合素的功能障礙13、 l selection及 lFA3的表達(dá)降低14，15，異常結(jié)構(gòu)的 cD44的表達(dá)10等。目前對(duì)于 cML粘附分子的研究顯示：1整合素 vLA4在 cML粘附作用中起重要作用。在 cML造血干/祖細(xì)胞膜表面 vLA4的表達(dá)量與正常造血干/祖細(xì)胞相等，但其功能存在缺陷16，表現(xiàn)為在胞外與基質(zhì)細(xì)胞上的 fN結(jié)合障礙及在胞內(nèi)與細(xì)胞骨架蛋白相互作用形成帽狀結(jié)構(gòu)的無能。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)， cML的骨髓基質(zhì)組分及細(xì)胞因子的表達(dá)下降也影響了

8、1整合素的正常粘附功能，正是造血干/祖細(xì)胞與骨髓基質(zhì)間的粘附異常造成了 cML的一系列表現(xiàn)而成為 cML發(fā)病機(jī)制的可能的重要原因之一。 3 IFN改善 cML的粘附缺陷 IFN用于治療 cML的機(jī)制之一可能在于恢復(fù)或改善了 cML的粘附缺陷以及由粘附介導(dǎo)的正常的細(xì)胞生長調(diào)控。1994年 grander等16，17研究揭示經(jīng) iFN、 iFN處理后的 cML骨髓單個(gè)核細(xì)胞（ bMMNC）較未經(jīng) iFN處理的 bMMNC與骨髓基質(zhì)的粘附率增高。而 bhatia

9、等16，21，22進(jìn)一步將 cML的 cD34細(xì)胞分離出來與 iFN共同孵育一定時(shí)間后，再與骨髓基質(zhì)細(xì)胞共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn) iFN明顯提高了 cML長期培養(yǎng)起始細(xì)胞（ lTC iC）及 cFCa與基質(zhì)細(xì)胞的粘附率。同時(shí) bhatia等用流式細(xì)胞儀檢測發(fā)現(xiàn)， cML造血干/祖細(xì)胞（ cD34 dR+）上的41、51的表達(dá)水平與正常的造血干/祖細(xì)胞無差異， iFN的處理并不能提高 cML造血干/祖細(xì)胞上41、51的表達(dá)。但抗4、5、1、血管細(xì)胞粘附分子（ 

10、;vCAM）抗體能使經(jīng) iFN作用后的造血干/祖細(xì)胞與基質(zhì)之間的粘附作用明顯下降，對(duì)未經(jīng) iFN處理的 cML造血干/祖細(xì)胞的粘附作用無影響。這說明在 cML造血干/祖細(xì)胞上1整合素的表達(dá)水平是正常的，僅有功能不足。而 iFN對(duì) cML造血干/祖細(xì)胞的粘附功能的恢復(fù)正是通過上調(diào)1整合素的功能來實(shí)現(xiàn)的。另外 l選擇素是參與造血干/祖細(xì)胞與基質(zhì)的粘附，介導(dǎo)細(xì)胞生長的重要粘附分子。1996年 kuniko等14研究發(fā)現(xiàn)在 cML cD34 cD38細(xì)胞上， l選擇素的表達(dá)水平明顯低

11、于正常的 cD34細(xì)胞。而經(jīng) iFN治療后，出現(xiàn)細(xì)胞遺傳學(xué)緩解的 cML患者的 l選擇素明顯增高，推測 iFN可能直接誘導(dǎo)了 l選擇素在 cML cD34細(xì)胞上的表達(dá)。 IFN除通過具有恢復(fù)或改善 cML造血干/祖細(xì)胞上粘附分子的表達(dá)而糾正 cML存在的粘附缺陷外，還可通過恢復(fù) cML骨髓基質(zhì)細(xì)胞上粘附分子的表達(dá)，誘導(dǎo)其產(chǎn)生細(xì)胞因子，改變基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)成分（ cEM）等作用來提高基質(zhì)細(xì)胞層對(duì) cML造血干/祖細(xì)胞的粘附作用13，1822。1989年 cun

12、can等18研究發(fā)現(xiàn) iFN及 iFN能影響上皮細(xì)胞對(duì) glycoaminoglycan(GAG)、 fN、膠原等的合成。1990年， dowding等19，20認(rèn)為骨髓微環(huán)境可能是 iNF作用的另一靶向物、故將 cML的 bM基質(zhì)細(xì)胞與 iFN、 iFN共同孵育一定時(shí)間，觀察到基質(zhì)細(xì)胞對(duì) cML細(xì)胞的 bI cFC及 gM cFC的粘附率明顯提高，同時(shí)測定由骨髓基質(zhì)細(xì)胞（ bMSC）合成的 gAG及蛋白含量，結(jié)果顯示

13、0;iFN能明顯提高 gAG和蛋白的含量，骨髓細(xì)胞外基質(zhì)（ cEM）中的神經(jīng)氨酸的含量不受影響。經(jīng)神經(jīng)氨酸酶處理后的骨髓基質(zhì)能恢復(fù)與 cML的 bI cFC的粘附功能，而外源性的神經(jīng)氨酸能拮抗由 iFN所提高的粘附功能，由此推測 iFN可能是通過提高基質(zhì)中 gAG及蛋白含量來稀釋神經(jīng)氨酸以減小神經(jīng)氨酸對(duì)粘附作用的副影響，從而增強(qiáng) cML的 bI cFC和 gM cFC與基質(zhì)的粘附。1994年,Bhatia等21，22觀察到基質(zhì)細(xì)胞經(jīng) iFN處理后與

14、0;cML造血干/祖細(xì)胞的粘附作用得以提高，而過量 mIP1的加入也能提高 cML造血干/祖細(xì)胞與基質(zhì)的粘附率，但加入抗 mIP1抗體與抗 tGF抗體卻能抑制由 iFN所誘導(dǎo)的 cML的粘附作用，顯示 iFN恢復(fù)粘附功能的機(jī)理之一可能為誘導(dǎo)了基質(zhì)中 mIP1及 tGF的表達(dá)增高。1995年 bhatia等21證實(shí)在經(jīng) iFN處理后的基質(zhì)層上清中測及高水平的 mIP1，其基質(zhì)細(xì)胞裂解液中 mIP1也是升高的， mIP1誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)提高其對(duì) cML造

15、血干/祖細(xì)胞的粘附力這一作用能被抗1整合素抗體所抑制。這進(jìn)一步說明， iFN能誘導(dǎo)基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生 mIP1，后者通過作用于1整合素提高細(xì)胞間的粘附作用。 IFN除恢復(fù) cML造血干/祖細(xì)胞與基質(zhì)間的粘附作用外，同時(shí)也恢復(fù)了由粘附作用介導(dǎo)的細(xì)胞生長調(diào)控信號(hào)的傳導(dǎo)。1996年， bhatia等13根據(jù) iFN恢復(fù) cML造血干/祖細(xì)胞與骨髓基質(zhì)間相互粘附這一基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出三套實(shí)驗(yàn)以觀察粘附的恢復(fù)與造血干/祖細(xì)胞生長的關(guān)系，以及1整合素和細(xì)胞骨架蛋白在其中所起的作用，結(jié)果顯示：（1）由經(jīng) iFN處理后的 cML的 

16、cFC與基質(zhì)粘附的那部分細(xì)胞中 s期細(xì)胞明顯少于未經(jīng) iFN處理的 cML的 cFC粘附部分，證實(shí)了 iFN在恢復(fù)粘附作用的同時(shí)，也傳遞了細(xì)胞生長抑制信號(hào)；（2）經(jīng) iFN處理前后的 cML的 cFC分別與能41和51整合素特異性結(jié)合的 fN片段及非1整合素結(jié)合的多聚賴氨酸（ pL）共同孵育，發(fā)現(xiàn)經(jīng) iFN處理過的 cML cD34細(xì)胞與上述 fN及 pL的粘附率均得以提高，但在 fN組中 s期細(xì)胞比例下隆而 pL組

17、中 s期的細(xì)胞比例卻無明顯變化，這說明 iFN恢復(fù)粘附介導(dǎo)的細(xì)胞生長信號(hào)是通過41，51整合素這一結(jié)構(gòu)路徑的，而非如 pL等旁路；（3）進(jìn)一步采用抗4、5、1抗體+二抗交聯(lián)，結(jié)果顯示正常造血細(xì)胞的生長能被抑制， cML cFC的生長不被抑制，但 iFN處理后 cML的 cFC的生長在交聯(lián)試驗(yàn)中受抑，而這受抑作用能被細(xì)胞松馳素 d，一種能作用于細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白的肌動(dòng)蛋白多聚化抑制物所逆轉(zhuǎn)，這說明整合素介導(dǎo)的信號(hào)傳遞缺陷除與1整合素受體的胞外區(qū)域低親和力有關(guān)外，也存在胞內(nèi)部分的信號(hào)傳遞缺陷，其中可能涉及細(xì)胞內(nèi)骨

18、架蛋白成分，而 iFN除能糾正1整合素受體的胞外區(qū)域的低親和力外，還可能糾正了整合素與細(xì)胞骨架蛋白間的異常作用，從而恢復(fù)1整合素的信號(hào)傳遞。 綜上所述： iFN可能通過直接上調(diào) cML造血干/祖細(xì)胞膜上1整合素親和力，或通過上調(diào)其它粘附分子受體如 l選擇素以及提高基質(zhì)中 gAG含量，降低神經(jīng)氨酸，促進(jìn) mIP1的分泌間接上調(diào)1整合素的親和力，促進(jìn)粘附的恢復(fù)，同時(shí)也糾正胞內(nèi)細(xì)胞骨架蛋白與1整合素的相互作用的異常，引發(fā)一系列信號(hào)傳遞，恢復(fù)由粘附介導(dǎo)的細(xì)胞生長抑制信號(hào)的傳導(dǎo)，抑制 cML細(xì)胞的過度增殖，由于1整合素信號(hào)傳遞途徑中所

19、涉及多種蛋白物質(zhì)的磷酸化皆受 bcr/abl融合蛋白的影響。因此 iFN對(duì) cML1整合素傳導(dǎo)途徑的影響，勢(shì)必涉及對(duì) bcr/ab1融合蛋白的影響。 iFN可能抑制了 bcr/ab1基因的轉(zhuǎn)錄和 p210bcr/abl癌蛋白的表達(dá)。         參考文獻(xiàn) 1 Kantarjian HM, Smith TL, OBrien S, et al. Ann

20、60;Intern med,1995;122(4):254 2 The Italian Cooperatative Study Group on CML. Engl Med,1994;24:820 3 Wetzler M, Kantarjian HM, Kurzrock RK, et al .Blood,1995;99:402 4 Cruihof F.Br Haematol,1

21、998;102(1):4 5 Kantarjian HM, Giles FJ OBrien SM, et al.Hematol/Onco Clin North am,1998;12(1):31 6熊玉寧，楊科，臨床血液學(xué)雜志，1998；11(5):233 7 Verfaillie CM.Hematol/Onco Clin North Am,1997;11(6):1079 8 BhatiaR, Munthe 

22、AH, Verfaillie CM, et al.Leukemia,1998;12(11):1708 9陸德源，馬寶驪主編，現(xiàn)代免疫學(xué)，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1995;45 10 Lundel BI, Mccarthy JB, Kovach NL, et al.Leukemia,1997;11:822 11 Verfaillie GM.Leukemia,1998;12(2):136 12 Gorden MY, Lewis&

23、#160;JL, Marley SB, et al. Br J Haematol,1997;96(3):647 13 Bhatia R, Megarthy, SB,Verfaillie GM,et al .Blood,1996;87(9):3853 14 Kuniko K, Akiro K, Qsamn K, et al.Br J Haematol,1996;93:367 15 Upadhyaga G, Guba SC, Sih SA, et al. J Clin I