白血病耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

白血病耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展摘要急性淋巴細(xì)胞性白血病是一種從淋巴細(xì)胞來(lái)源的惡性克隆性疾病。急性淋巴細(xì)胞白血病的治療涉及化療，造血干細(xì)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(xì)胞對(duì)化療藥品的耐藥成為急性淋巴細(xì)胞白血病治療過(guò)程中的重要障礙。現(xiàn)在有關(guān)急性淋巴細(xì)胞白血病耐藥機(jī)制的研究非?；钴S，本文將從典型耐藥機(jī)制，如膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、基因變化，以及新的耐藥機(jī)制，如骨髓微環(huán)境的變化、微小ＲNA(MicroＲNA)等方面作一綜述。核心詞急性淋巴細(xì)胞白血病;耐藥機(jī)制;MicroＲNA;MDＲ1;自噬急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)是一類來(lái)源于造血干細(xì)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(fù)發(fā)率及死亡率高。ALL的治療涉及化療、造血干細(xì)胞移植、免疫治療和分子靶向治療等。白血病細(xì)胞的原發(fā)或繼發(fā)耐藥是造成成人ALL療效差及復(fù)發(fā)率與死亡率高的重要因素。原發(fā)性耐藥：原來(lái)存有于體內(nèi)的耐藥細(xì)胞亞群，隨著敏感細(xì)胞被選擇性殺死而逐步聚集、增殖，并最后成為重要細(xì)胞群;繼發(fā)性耐藥：由于化療藥品誘導(dǎo)使細(xì)胞特性發(fā)生變化，造成耐藥性的產(chǎn)生。近年來(lái)，人們對(duì)ALL耐藥機(jī)制、如何克服及逆轉(zhuǎn)耐藥實(shí)施了較為進(jìn)一步的研究。本文將從膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、基因變化、細(xì)胞自我保護(hù)機(jī)制、化療藥品作用靶點(diǎn)的變化與骨髓微環(huán)境變化等方面對(duì)ALL的耐藥機(jī)制作一綜述。一、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與ALL耐藥化療藥品需通過(guò)細(xì)胞膜或者核膜進(jìn)入胞質(zhì)或者進(jìn)入胞核內(nèi)才干發(fā)揮細(xì)胞毒作用，而耐藥細(xì)胞通過(guò)異常體現(xiàn)某些膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將化療藥品泵出細(xì)胞或變化其在細(xì)胞內(nèi)的分布從而造成耐藥的產(chǎn)生。下列為幾個(gè)典型耐藥有關(guān)膜轉(zhuǎn)運(yùn)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(jī)泵，底物與該有機(jī)泵結(jié)合，使得P-gp的構(gòu)象發(fā)生變化，將底物轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，隨即P-gp結(jié)合ATP恢復(fù)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(xì)胞的P-gp體現(xiàn)會(huì)逐步上調(diào)，過(guò)體現(xiàn)的P-gp能將細(xì)胞內(nèi)藥品轉(zhuǎn)運(yùn)出胞外，從而促使細(xì)胞內(nèi)化療藥品的減少，最后造成白血病耐藥。耐阿糖鳥(niǎo)苷(AraG，核苷類似物)的急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞株MOLT-4中ABCB1基因及P-gp體現(xiàn)上調(diào)，克制該細(xì)胞中P-gp的體現(xiàn)使該細(xì)胞對(duì)AraG敏感性增加［1］。LinJ等［2］發(fā)現(xiàn)SUP-B15(Ph陽(yáng)性的急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞株)與其耐藥細(xì)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(xì)胞株中加入P-gp克制劑維拉帕米后，該細(xì)胞株接受伊馬替尼、柔紅霉素、長(zhǎng)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(guò)對(duì)27例幼兒ALL患者骨髓單個(gè)核細(xì)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(yáng)性的危險(xiǎn)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(bào)道MDＲ1的26號(hào)外顯子的C3435T及12號(hào)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(biāo)志［4］。多藥耐藥蛋白(MＲP)1992年初次在肺癌細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)MＲP1。該蛋白含有細(xì)胞內(nèi)表位，與細(xì)胞內(nèi)藥品重分布及隔離有關(guān)，其結(jié)合有機(jī)陰離子的特性同樣見(jiàn)于其它MＲP(MＲP2，MＲP3，MＲP4，MＲP5，MＲP6)。MＲP2，MＲP3，MＲP5與急性淋巴細(xì)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(wú)病生存期的縮短明顯有關(guān)(P=0.01)。Ｒahgozar等［3］在報(bào)道的一項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，幼兒ALL患者骨髓單個(gè)核細(xì)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(yáng)性的危險(xiǎn)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(yùn)蛋白，與米托蒽醌、拓?fù)涮婵档饶退幱嘘P(guān)。Su等［6］人取T細(xì)胞性急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞株ＲPMI8402用伊立替康誘導(dǎo)耐藥，得到其多藥耐藥細(xì)胞株CPT-K5，成果發(fā)現(xiàn)CPT-K5中BCＲP的水平明顯增高，而該細(xì)胞內(nèi)米托蒽醌水平明顯低于ＲPMI8402細(xì)胞。Huang等［7］研究表明，PI3K-AKT-mTOＲ1信號(hào)通路的激活能夠上調(diào)ALL中BCＲP的體現(xiàn)，從而增強(qiáng)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(yùn)蛋白，但這些蛋白在急性淋巴細(xì)胞白血病耐藥中的作用現(xiàn)在報(bào)道仍較少，如TAP，AＲA，Sp-gp(P-gp的姐妹蛋白)，其作用有待進(jìn)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(xì)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(hào)通路的緩慢激活，造成急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞對(duì)γ－分泌酶克制劑(GSI)耐藥，以及克制p53－PTEN通路介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。T急淋細(xì)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(fù)發(fā)的機(jī)制之一。BCL-2Shah等［10］發(fā)現(xiàn)BCL-2及MCL-1信號(hào)通路變化與急性淋巴細(xì)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(qiáng)的協(xié)同作用，從而增加其對(duì)T-ALL細(xì)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(fù)ALL細(xì)胞對(duì)激素的敏感性。BTKBTK(BrutonTyrosineKinase)是一種非受體酪氨酸激酶，在BCＲ信號(hào)通路中起重要作用，與B淋巴細(xì)胞的增殖，分化，成熟等親密有關(guān)。BTK通過(guò)與Fas激酶的互相作用，克制Fas誘導(dǎo)的B淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞和淋巴瘤細(xì)胞的凋亡［13］。BTK陰性的淋巴瘤細(xì)胞系DT-40及ＲAMOS-1對(duì)Fas信號(hào)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡非常敏感，但導(dǎo)入BTK基因后，這類細(xì)胞對(duì)Fas信號(hào)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的敏感性明顯下降［14］，但是Fas信號(hào)通路則不能誘導(dǎo)BTK陽(yáng)性的人B淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞NALM-6的細(xì)胞凋亡，提示BTK與細(xì)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(yù)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(gè)細(xì)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(gè)B細(xì)胞腫瘤的臨床治療。FOXM1FOXM1是一種轉(zhuǎn)錄因子蛋白質(zhì)，與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)有關(guān)。該因子體現(xiàn)異常可造成細(xì)胞增殖失控，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(yù)后差的一種重要指標(biāo)，亦可能成為ALL新的治療靶點(diǎn)［18］。非編碼ＲNAMicroＲNAMicroＲNA是一類長(zhǎng)度約為21nt的非編碼ＲNA分子，對(duì)真核細(xì)胞基因體現(xiàn)、細(xì)胞增殖分化及個(gè)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(zhǎng)久無(wú)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(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat細(xì)胞中過(guò)體現(xiàn);③miＲ-125b通過(guò)直接誘導(dǎo)G－蛋白耦合受體激酶2及減少p53體現(xiàn)，從而造成ALL細(xì)胞株對(duì)柔紅霉素的耐藥。deOliveira等［20］發(fā)現(xiàn)，與強(qiáng)的松的耐藥有關(guān)的MicroＲNA有：miＲ-18a，miＲ-193a，miＲ-218等;與長(zhǎng)春新堿的耐藥有關(guān)的MicroＲNA有：miＲ-9，miＲ-99a，miＲ-100等;與左旋門(mén)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(yù)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(xì)胞系CEM-C1(CCＲF－CEM多藥耐藥細(xì)胞株)多藥耐藥有關(guān)，敲除miＲ-181a可恢復(fù)CEM-C1對(duì)喜樹(shù)堿的敏感性。Nishioka等［22］研究提示，miＲ-217與PH陽(yáng)性ALL的耐酪氨酸激酶克制劑耐藥有關(guān)。LncＲNALncＲNA是一類長(zhǎng)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(gè)過(guò)程，在基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)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(duì)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(xì)胞、細(xì)胞因子等構(gòu)成，是造血干細(xì)胞生存的場(chǎng)合，與造血干細(xì)胞之間存有著復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)，調(diào)控著干細(xì)胞的增殖、分化等。整合素alpha4白血病細(xì)胞與骨髓基質(zhì)細(xì)胞之間的互相作用能夠造成耐藥的產(chǎn)生，即細(xì)胞粘附介導(dǎo)的耐藥。整合素alpha4為調(diào)節(jié)白血病細(xì)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(dǎo)的急性淋巴細(xì)胞白血病的粘附能夠提高它們對(duì)化療藥品的敏感性，促動(dòng)微小殘留病灶處白血病細(xì)胞的去除。Andreeff等［24］近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，打斷alpha4介導(dǎo)的NF-KB信號(hào)通路將阻斷白血病細(xì)胞賴以生存的信號(hào)的傳導(dǎo)，造成白血病細(xì)胞凋亡。脂肪組織的影響肥胖可造成白血病細(xì)胞耐藥的產(chǎn)生，進(jìn)而增加白血病患者的死亡率。肥胖造成白血病細(xì)胞耐藥的機(jī)制：①脂肪細(xì)胞提供細(xì)胞的燃料即能量來(lái)源，為白血病細(xì)胞增殖、遷移等活動(dòng)提供更多的能量?jī)?chǔ)藏;②脂肪細(xì)胞及組織影響白血病化療藥品的藥代動(dòng)力學(xué);③脂肪細(xì)胞及組織直接克制白血病細(xì)胞的凋亡［25］。Samuel等［26］發(fā)現(xiàn)從T細(xì)胞ALL病人身上提取的細(xì)胞移植入免疫缺點(diǎn)鼠體內(nèi)，經(jīng)化療藥品作用后，耐藥的細(xì)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(duì)耐藥細(xì)胞的殺傷有明顯的協(xié)同作用。四、細(xì)胞自我保護(hù)機(jī)制的激活與ALL耐藥細(xì)胞在受到刺激時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激反映，在該應(yīng)激反映過(guò)程中產(chǎn)生的瀑布式級(jí)聯(lián)效應(yīng)，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境及細(xì)胞功效的變化，從而使得細(xì)胞以最佳的狀態(tài)適合該刺激。該應(yīng)激反映是細(xì)胞針對(duì)外界環(huán)境變化時(shí)的自我保護(hù)機(jī)制。下述某些自我保護(hù)機(jī)制與耐藥發(fā)生有關(guān)。自噬近年來(lái)，自噬在耐藥中的作用成為研究熱點(diǎn)，自噬是一種吞噬本身細(xì)胞質(zhì)蛋白或細(xì)胞器并使其包被進(jìn)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(guò)程，此為細(xì)胞代謝需要和細(xì)胞器更新的過(guò)程。研究表明，LC3(微管有關(guān)蛋白1輕鏈3－β)為自噬的標(biāo)志物，自噬形成時(shí)，LC3(即胞漿型LC3)酶解掉小段多肽，轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)C3Ⅱ(即膜型自噬體LC3)，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值大小能夠用來(lái)評(píng)定自噬水平的高低。但是，該過(guò)程亦能夠?qū)⑺幤钒M(jìn)自噬體，通過(guò)降解或者轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞使細(xì)胞內(nèi)藥品濃度下降，從而使細(xì)胞逃避被藥品殺傷的命運(yùn)。Yen等［27］在其研究中用無(wú)細(xì)胞毒性的ANE(檳榔提取物，一種能夠誘導(dǎo)自噬活性的物質(zhì))及其30－100K的成分ANE30－100k誘導(dǎo)人T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞株Jurkat，成果顯示：ANE及ANE30－100k可提高LC3Ⅱ及Atg4B體現(xiàn)水平，誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，同時(shí)使Jurkat細(xì)胞對(duì)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(dǎo)的耐藥。細(xì)胞解毒系統(tǒng)的激活CYP3A5(細(xì)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(xì)胞耐藥，可能的機(jī)制為：細(xì)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(gè)化療藥品。GSH(谷胱甘肽)GSH與白血病耐藥有關(guān)，可能的機(jī)制：①某些化療藥品通過(guò)氧化作用造成白血病細(xì)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(xì)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(guò)克制谷胱甘肽的合成，增強(qiáng)三氧化二砷誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用。X-BP1(X-boxbindingprotein1)當(dāng)細(xì)胞受到刺激后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生非折疊蛋白，非折疊蛋白促動(dòng)X-BP1的體現(xiàn)及激活，X-BP1的激活造成細(xì)胞耐受外界環(huán)境對(duì)它的刺激。Kharabi等［29］的ECOGE2993臨床研究成果表明，在Ph陽(yáng)性的成人急性淋巴細(xì)胞白血病中，XBP1體現(xiàn)較高組病人的長(zhǎng)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(dú)立的臨床不良預(yù)后的指標(biāo)，而XBP1的小分子克制劑能夠選擇性誘導(dǎo)白血病患者原代細(xì)胞中前體B細(xì)胞的凋亡。動(dòng)物模型研究成果亦證明，XBP1克制劑明顯延長(zhǎng)ALL小鼠的生存時(shí)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(diǎn)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(huì)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(xì)胞對(duì)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(gè)不同位點(diǎn)(Ala-627，Asn-676，Phe-691，Gly-697)的突變，造成細(xì)胞對(duì)FLT3克制劑(涉及PKC412，SU5614，K-252a)產(chǎn)生不同水準(zhǔn)的耐藥性，但是上述前三個(gè)位點(diǎn)突變(Ala-627，Asn-676，Phe-691)的白血病細(xì)胞對(duì)增大劑量的FLT3克制劑可恢復(fù)敏感，而大劑量克制劑并不能變化FLT3G697Ｒ突變帶來(lái)的耐藥，且該位點(diǎn)的突變使得細(xì)胞對(duì)FLT3克制劑(涉及PKC412，SU5614，K-252a)及其它6種實(shí)驗(yàn)中所用的克制劑均耐藥。BCＲ-ABLBCＲ-ABL為慢性髓細(xì)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(yīng)用于慢性髓系白血病的治療，亦可用于BCＲ-ABL陽(yáng)性的急性淋巴細(xì)胞白血病的治療。夏君燕等［31］通過(guò)對(duì)210例伊馬替尼耐藥的慢性髓細(xì)胞白血病和Ph陽(yáng)性急性淋巴細(xì)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(cè)出插入缺失突變。一種細(xì)胞中亦可同時(shí)出現(xiàn)幾個(gè)上述ABL突變。該研究提示BCＲ-ABL突變與慢性髓細(xì)胞白血病及Ph陽(yáng)性急性淋巴細(xì)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(jī)制外，其它某些機(jī)制亦與ALL耐藥有關(guān)。鈣結(jié)合蛋白S100A6Ta