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T細胞性急性淋巴細胞白血病的特異性免疫治療及靶向基因治療研究進展

2016-01-11 12:21遲昨非,吳斌,楊威
中國全科醫(yī)學 2015年35期
關鍵詞:免疫治療白血病特異性

·綜述·

T細胞性急性淋巴細胞白血病的特異性免疫治療及靶向基因治療研究進展

遲昨非,吳斌,楊威

作者單位:110022遼寧省沈陽市,中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院小兒血液內科(遲昨非),第二血液內科(吳斌,楊威)

通信作者:楊威,110022遼寧省沈陽市,中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院第二血液內科;

E-mail:yangw@sj-hospital.org

【摘要】T細胞性急性淋巴細胞白血病(T-ALL)預后差,易早期復發(fā),尋找安全有效的治療手段成為臨床研究熱點。特異性免疫治療及靶向基因治療克服了傳統(tǒng)化療藥物的非靶向性,為解決化療對正常細胞和機體損傷較大的問題提供了可能。本文對Campath-1H、Dachzumab、抗原特異性細胞毒性T細胞(CTL)等特異性免疫治療及阻斷Lmo2基因、FMS樣酪氨酸激酶-3(FLT3)、Bcl-2相互作用的細胞凋亡調節(jié)因子(Bim)和Notch1等靶向基因治療T-ALL進行綜述,闡述其抗T-ALL細胞的作用機制和相關臨床試驗,為T-ALL的治療提供參考和新的研究思路。

【關鍵詞】前體T細胞淋巴母細胞白血病淋巴瘤;免疫療法;基因療法;綜述

基金項目:遼寧省教育廳一流特色學科建設工程專項

【中圖分類號】R 733.7

收稿日期:(2015-02-08;

遲昨非,吳斌,楊威.T細胞性急性淋巴細胞白血病的特異性免疫治療及靶向基因治療研究進展[J].中國全科醫(yī)學,2015,18(35):4393-4400.[www.chinagp.net]

Chi ZF,Wu B,Yang W.Research progress of specific immunotherapy and targeted gene therapy on T-cell acute lymphoblastic leukemia[J].Chinese General Practice,2015,18(35):4393-4400.

Research Progress of Specific Immunotherapy and Targeted Gene Therapy on T-cell Acute Lymphoblastic LeukemiaCHIZuo-fei,WUBin,YANGWei.DepartmentofPediatricBloodInternalMedicine,ShengjingHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110022,China

Abstract【】T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) has poor prognosis and early relapse,which makes it a research hotspot to find safe and effective therapies.Specific immunotherapy and targeted gene therapy have the superiority of killing T-ALL cells without injuring normal cells and body compared with the traditional chemotherapy drugs.The article made a review of specific immunotherapy,such as Campath-1H,Dachzumab and CTL,and targeted gene therapy,such as blocking Lmo2,FLT3,Bim and Notch1 on T-ALL and illustrated the mechanism and relevant clinical trials,in order to provide a reference for the treatment of T-ALL and new thoughts for relevant research.

【Key words】Precursor T-cell lymphoblastic leukemia-lymphoma;Immunotherapy;Gene therapy;Review

T細胞性急性淋巴細胞白血病(T-ALL)是基因突變所致T系前體細胞惡性轉化所致的造血系統(tǒng)惡性克隆性疾病,占兒童ALL的15%,成人ALL的25%,近年來,我國T-ALL發(fā)病率呈升高趨勢[1]。T-ALL臨床表現(xiàn)為初診外周血白細胞計數(shù)顯著升高、縱隔占位。T-ALL預后較差,易復發(fā),且復發(fā)后難以通過化療再次達到完全緩解,被列為非低危組加強治療,故臨床亟須尋找新的治療方法。隨著治療方案的不斷改善,以及對T-ALL免疫治療和靶向基因治療研究的深入,T-ALL患者預后有所改善。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與患者的免疫狀態(tài)密切相關,T淋巴細胞是人體內主要的免疫細胞,具有抗腫瘤免疫的活性,不同類型白血病患者的細胞免疫功能均存在不同形式和程度的紊亂,ALL患者在獲得完全緩解后接受免疫治療可以提高療效,且經過長期臨床觀察發(fā)現(xiàn)T-ALL細胞具有較高的免疫原性,因此近年來關于T-ALL免疫治療逐漸成為研究熱點。

免疫治療是指利用免疫學的原理,針對疾病的發(fā)生機制,人為地調整機體的免疫功能,為達到治療目的所采取的措施,包括非特異性免疫治療、特異性免疫治療、主動性免疫治療和被動性免疫治療。隨著白血病免疫治療的不斷發(fā)展,針對T-ALL不同基因的特異性免疫治療的研究取得了一定成果。靶向基因治療是指將目的基因通過載體系統(tǒng)導入機體,并特異性地在靶組織、細胞中以可調控的方式表達,以達到治療目的而不影響正常細胞、組織或器官的功能,其已在遺傳代謝性疾病、腫瘤等領域取得了一定的進展,對T-ALL細胞的靶向殺傷已成為對該病治療的發(fā)展趨勢。本文通過相關基礎試驗和臨床研究,對T-ALL的特異性免疫治療及針對某些特殊基因的靶向治療進行綜述。

1Campath-1H

Campath-1H是人源化的抗CD52的單克隆IgG抗體,與表達CD52的細胞結合后,破壞白血病細胞。CD52為糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定糖蛋白抗原,其基因定位于人1號染色體,分子量為25~29 kD,在正常和惡性B細胞、T細胞、單核細胞、巨噬細胞、樹突細胞等均有表達,尤其在慢性淋巴細胞白血病(CLL)細胞及T細胞上高密度分布,而粒細胞、紅細胞、血小板及骨髓干細胞/祖細胞不表達,同時Campath-1H識別的表位由C-端的多肽和部分GPI組成,靠近細胞膜,有助于細胞間分子相互作用,因此CD52抗原成為CLL、T-ALL和T細胞性非霍奇金淋巴瘤(T-NHLs)的治療靶點。

抗CD52單克隆抗體臨床最早用于清除移植物中T細胞以避免骨髓移植中出現(xiàn)的移植物抗宿主病(GVHD)。Nageswara Rao等[2]報道,Campath-1H能有效減少骨髓移植患者發(fā)生嚴重GVHD的風險,同時清除供者的T細胞而不影響采集干細胞的數(shù)量和功能,成為異基因造血干細胞移植中預防GVHD較為理想的選擇。隨著1988年人源化的Campath-1H出現(xiàn),避免了鼠源性免疫球蛋白在人體內引起的免疫反應,使抗CD52單克隆抗體得到更廣泛的應用,如純紅細胞再生障礙性貧血、嗜酸細胞增多癥、多發(fā)性硬化、腎移植的排斥等[3-5]。2001年,Campath-1H在美國和歐盟獲批上市,用于治療難治復發(fā)性CLL[6]。

Zhang等[7]對小鼠T-ALL模型研究發(fā)現(xiàn),接受4 mg/kg劑量Campath-1H治療4周的小鼠生存率高于接受4周Dachzumab(達利珠單抗)治療的小鼠,認為Campath-1H體內殺傷腫瘤細胞的主要機制是有Fc受體的分葉核白細胞和巨噬細胞可以引起CD52抗原的交聯(lián),進而引發(fā)抗體依賴的細胞毒作用(ADCC),并導致細胞凋亡。該研究為臨床應用Campath-1H治療T-ALL和T-NHLs提供了證據(jù)。在Hopfinger等[8]進行多中心Ⅱ期臨床試驗中,25例前T細胞性急性淋巴細胞白血病(T-PLL)患者接受氟達拉濱、米托蒽醌和環(huán)磷酰胺(FMC聯(lián)合化療)治療4個周期,隨后予其中21例患者聯(lián)合Campath-1H治療至12周,第1天給予3 mg Campath-1H靜脈滴注,若患者耐受良好,第2天給予10 mg,第3天增至30 mg,隨后每周3次靜脈滴注30 mg Campath-1H至12周?;颊邔MC聯(lián)合化療的總反應率為68%,其中包括6例完全緩解和11例部分緩解。聯(lián)合Campath-1H治療后總反應率提高至92%,其中12例完全緩解和11例部分緩解。經過FMC聯(lián)合化療結合Campath-1H治療后患者中位生存時間為17.1個月,無事件生存時間為11.9個月。此研究結果顯示FMC聯(lián)合化療結合Campath-1H治療T-PLL安全有效。Chen等[9]分別單獨應用選擇性凋亡抑制基因Survivin抑制劑YM155與YM155聯(lián)合Campath-1H治療T-ALL鼠模型,觀察兩種方案的抗腫瘤活性。結果顯示,兩種方案均取得理想的療效,且YM155與Campath-1H聯(lián)合用藥比單獨應用YM155具有更顯著的抗腫瘤效應,聯(lián)合用藥小鼠均存活,且無病生存6個月以上。

上述研究發(fā)現(xiàn),Campath-1H治療T-ALL有效,目前認為合適的劑量為30 mg靜脈注射,每周3次,4周1個療程,可延長至3個月。Campath-1H能特異性與CD52抗原結合,通過ADCC和補體依賴細胞毒性(CDC)發(fā)揮細胞毒作用和促凋亡作用,使靶細胞死亡。但Tibes等[10]也認為單用Campath-1H治療復發(fā)或難治的急性白血病療效有限,與其他藥物聯(lián)合治療會取得更理想的效果。Campath-1H的不良反應主要有首劑細胞因子釋放綜合征[11]、骨髓抑制、持久的免疫抑制、機會性感染及過敏[5,7,12]。

2Dachzumab

CD25分子為白介素2(IL-2)受體,特異性表達于激活的T細胞,且為活化的T細胞克隆擴增及其活性維持所必需??笴D25單克隆抗體能特異性識別CD25的α亞單位并能阻斷IL-2與其結合,從而抑制通過IL-2受體的信號傳導。Dachzumab為重組抗CD25人源化單克隆抗體,分子量為55 kD[13],具有3個跨膜蛋白鏈,只存在于活化的T細胞,而在正常處于靜止期的T細胞、B細胞及單核細胞內不表達。

1997年,美國批準Dachzumab用于預防腎臟移植引起的GVHD。后將Dachzumab試用于非傳染性葡萄膜炎、多發(fā)性硬化癥、某些神經系統(tǒng)疾病以及人類嗜T細胞病毒Ⅰ(HTLV-Ⅰ)相關的骨髓性疾病。由于CD25通常在高危白血病、淋巴瘤、T-ALL中高表達,而T-ALL患者體內存在過多的活化T細胞,具有高表達CD25和IL-2R α的特點,因此有研究將Dachzumab用于T-ALL的治療。

Phillips等[14]利用T-ALL小鼠模型評估Dachzumab的療效,每只小鼠給予0.2 ml含100 μg的Dachzumab尾靜脈注射,每周1次,共4周,對照組給予注射磷酸鹽緩沖液(PBS)或正常人IgG,記錄小鼠生存時間。結果顯示,Dachzumab能夠延緩T-ALL小鼠的進展。

在一項由34例成人T細胞性白血病/淋巴瘤患者參與的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中[15],患者Dachzumab耐受劑量為每次8 mg/kg,1次/3周。結果顯示,患者總無進展生存期(PFS)為12周,總生存期(OS)為75周,12例慢性或隱襲性患者的PFS為14周,11例急性和淋巴瘤患者的PFS為7周。且該研究提示,高劑量的Dachzumab(8 mg/kg)可以飽和95%以上的淋巴結中腫瘤細胞的CD25,比小于該劑量的Dachzumab(4 mg/kg和6 mg/kg)對淋巴系統(tǒng)惡性腫瘤更為有效。

一項由成人T細胞性淋巴細胞白血病(ATL)患者組成的臨床研究中[16],進行Dachzumab劑量遞增試驗,以確定飽和IL-2受體的Dachzumab劑量。結果顯示,每3周給予1次8 mg/kg的Dachzumab能夠飽和IL-2受體,此劑量為其用于治療器官移植和免疫系統(tǒng)疾病劑量的8倍。IL-2R α陽性的隱襲性和慢性ATL患者對Dachzumab反應顯著,而無IL-2R α表達的急性ATL患者對Dachzumab反應甚微。

3抗原特異性細胞毒性T細胞(CTL)

細胞免疫治療是通過采集人體自身免疫細胞,體外經相關細胞因子和腫瘤特異性抗原的刺激誘導和培養(yǎng)后,使其數(shù)量增多,并增強其靶向性和殺傷活性,再回輸?shù)阶泽w中,從而對體內的腫瘤細胞產生殺傷作用。CTL為T細胞的亞群,具有明顯的特異性殺傷作用。CTL殺傷靶細胞機制主要有:(1)CTL細胞表面T細胞抗原受體(TCRs)對靶細胞表面主要組織相容性復合體(MHC)-Ⅰ或MHC-Ⅱ抗原肽進行識別,CTL通過穿孔素和絲氨酸蛋白酶,造成細胞裂解、死亡;(2) CTL識別靶細胞表面Fas分子,通過死亡結構域介導細胞凋亡。

抗原特異性CTL在抗腫瘤免疫治療中發(fā)揮重要作用,其特異性識別表達于腫瘤細胞表面的腫瘤相關性或特異性蛋白,在腫瘤患者或動物模型體內均具有腫瘤細胞殺傷效應。在一項Ⅰ期臨床試驗中,Mackensen等[17]利用人類白細胞抗原(HLA)-A2/Melan-A獲得Melan-A特異性CTL細胞系用于11例HLA-A2+的轉移性惡性淋巴瘤患者,患者在2周內接受至少3次靜脈注射。結果顯示,患者體內均產生有效的免疫應答,其中1例獲得完全緩解,1例部分緩解。王雷等[18]給予人食管癌移植瘤裸鼠皮下注射食管癌細胞抗原致敏、IL-27基因修飾的樹突細胞(DC)活化的特異性CTL,結果顯示裸鼠腫瘤組織內細胞增殖指數(shù)和移植瘤的體積、質量下降,細胞凋亡率和抑瘤率增高,證實活化的CTL在荷瘤小鼠體內對食管癌細胞具有明顯的細胞毒作用。

輸注抗原特異性CTL無大劑量化療的毒性,對改善高危ALL患者預后是一種良好選擇。然而,白血病細胞亦可產生逃逸機制,逃避CTL介導的殺傷應用。聯(lián)合用藥可能會對抗T-ALL的逃逸機制,從而增強CTL介導的白血病細胞凋亡作用。同時,誘導受體淋巴細胞缺乏可顯著增強CTL輸注的治療效果[23]。因此,在CTL的基礎上人們開始尋找更具有靶向功能的免疫治療方法。CTL對靶細胞的識別特異性依賴于T細胞抗原受體(TCR),將能特異性識別并結合腫瘤細胞表面抗原或受體的抗體或配體與TCR的細胞內成分融合成嵌合性T細胞受體(ChTCR),從而產生一種新型的具有高度特異性的CTL,此類研究目前集中在B-ALL、CLL、急性髓細胞性白血病、非霍奇金淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤和移植[24-28],用于T-ALL的試驗尚未見報道。

4直接針對性阻斷Lmo2基因的靶向治療

哺乳動物中存在4個Lmo基因,其中Lmo2是重要的轉錄調節(jié)因子,原癌基因Lmo2定位于人類染色體11p13區(qū),最早是從帶有染色體易位t(11;14)(p13;q11)或t(7;11)(q35;p13)的T-ALL患者白血病細胞染色體易位斷裂點處克隆而來。多項研究發(fā)現(xiàn)[29-31],作為一種T細胞原癌基因,Lmo2參與造血系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)育,并隨細胞的成熟而表達明顯下調。而其蛋白質的異常高水平表達(染色體易位或者反轉錄病毒插入)則會導致異常的轉錄因子復合物的形成,識別特殊的DNA序列,調控異常的基因表達,改變細胞內原有的信號調節(jié)途徑,從而導致T細胞過度增殖,引起T-ALL的發(fā)生[32]。

Lmo2在腫瘤血管新生中發(fā)揮作用,因此其與腫瘤惡化密切相關。有研究表明[33],在霍奇金淋巴瘤、伯基特淋巴瘤和彌漫大B細胞淋巴瘤中,Lmo2表達水平增高,提示Lmo2可能是淋巴細胞增殖性疾病的致病基因。除血液系統(tǒng)疾病外,Lmo2的表達與前列腺癌、胰腺癌、血管瘤及多發(fā)性內分泌腺瘤病等實體瘤的惡化和轉移有關[34-35]。超過50%的T-ALL患者Lmo2基因異常表達[36],分化早期的淋巴祖細胞中可見Lmo2表達,而在T細胞的正常分化過程中,Lmo2的表達逐漸下降,成熟T細胞中并無Lmo2表達。Ryan等[37]認為,Lmo2對人造血系統(tǒng)的成熟具有重要作用,但也可表達異常促進T-ALL的發(fā)生。Oram等[38]研究發(fā)現(xiàn),T-ALL患者激活的Lmo2啟動子元件包括未知的第三啟動子,其在細胞系、原發(fā)T-ALL患者及轉基因小鼠中均得到證實。miR-142和deltaEF1作為Lmo2的病理靶點,其功能分別被定位到影響細胞增殖和分化兩個方面,通過負調控miR-142引起細胞增殖加快,同時通過負調控deltaEF1引起T細胞發(fā)育受阻[39]。

上述發(fā)現(xiàn)提示直接針對性阻斷Lmo2基因是否可以有效治療T-ALL。Mccormack等[40]利用T-ALL小鼠模型進行的研究發(fā)現(xiàn),將Lmo2作為攻擊的靶點是阻礙T-ALL原始細胞生成的可行方法,并分離出破壞Lmo2功能的抗體片段或多肽核酸適配體。Nam等[41]成功利用載體介導的抗Lmo2單鏈抗體(scFv)抑制Lmo2依賴的紅細胞生成,但不抑制內皮生成。該抗體能進入白血病細胞內抑制與Lmo2有關的白血病,證實反轉錄病毒介導的scFv對Lmo2陽性小鼠T細胞白血病具有抑制作用,干擾Lmo2多蛋白復合物的形成能夠抑制正常造血和白血病的發(fā)生,scFv可能成為治療Lmo2陽性T-ALL的有效手段。Sewell等[42]探討了Lmo2多蛋白復合物的形成機制,利用scFv片段抑制Lmo2的表達,提示Lmo2可作為T-ALL治療的藥物作用靶點。盡管在直接針對性阻斷Lmo2基因的靶向治療方面的研究取得了進展,但如何在抑制Lmo2陽性白血病的同時又不損傷正常的紅系祖細胞和造血干細胞,同時scFv體積過大,與Lmo2的黏合位點結合也存在一定的困難。

5針對FMS樣酪氨酸激酶-3(FLT3)的靶向治療

Augustin等[45]將抗癌藥物triazoloacridinone C-1305用于FLT3不同狀態(tài)的急性髓細胞白血病(AML)細胞,檢測細胞增殖和凋亡情況。結果顯示,與野生型FLT3和無FLT3表達細胞比較,F(xiàn)LT3內部串聯(lián)重復序列突變的細胞對triazoloacridinone C-1305更為敏感,且將FLT3內部串聯(lián)重復突變的細胞敲除FLT3基因后,triazoloacridinone C-1305對其細胞毒性作用顯著降低,可見FLT3可作為triazoloacridinone C-1305治療AML的作用靶點。Alvarado等[46]將FLT3抑制劑作為靶向治療藥物用于69例具有FLT3突變的成人AML患者,其中32%的FLT3-ITD突變患者對FLT3抑制劑有反應,而D835/I836突變、ITD與D835/I836混合突變患者無反應。對具有FLT3-ITD突變的原發(fā)耐藥AML患兒,可嘗試給予FLT3抑制劑進行靶向治療[47],爭取達到骨髓緩解,為異基因造血干細胞移植創(chuàng)造條件。

CEP-701(Lestaurtinib,美國Cephalon公司)為FLT3抑制劑,有研究將CEP-701作用于不同類型ALL嬰兒和兒童的骨髓樣本,包括1種T-ALL細胞系Karpas-45和6種B-ALL細胞系,結果顯示高表達FLT3或具有FLT3基因突變的ALL細胞系對CEP-701更為敏感[48]。除莠霉素是由吸水鏈霉菌產生的一組苯安莎類抗生素,其中除莠霉素A(herbimycin A)由日本學者Satoshi首次從吸水鏈霉菌AM-3672發(fā)酵液中分離獲得,其能選擇性抑制酪氨酸激酶活性。突變FLT3基因轉染的小鼠細胞株32D皮下注射,能使小鼠發(fā)生急性白血病,而給予herbimycin A干預可延長疾病潛伏期甚至可完全預防白血病的發(fā)生,提示herbimycin A有望成為白血病靶向治療藥物[49]。

T-ALL小鼠模型體外實驗證實FLT3是較好的藥物作用靶點,但在ALL患者的臨床試驗結論不一[50]。鑒于甲磺酸伊馬替尼的治療經驗,單一應用FLT3抑制劑也可能產生耐藥性。另外,并非所有FLT3突變對FLT3抑制劑敏感。因此,推測與其他藥物聯(lián)合應用效果可能較為理想。

6針對Bcl-2相互作用的細胞凋亡調節(jié)因子(Bim)的靶向治療

Bim是Bcl-2蛋白家族中促凋亡成員之一,屬于BH-3亞族,Bim基因位于2q12-q13,主要通過拮抗Bcl-2等抗凋亡因子的作用或直接與Bax作用并共同移位到線粒體膜上引起細胞色素C釋放而促進細胞凋亡,也是化療藥作用于腫瘤細胞后執(zhí)行細胞死亡的媒介。Bim的缺失可導致多種腫瘤的發(fā)生,Bim受到抑制為腫瘤細胞轉移和產生耐藥性提供了更大可能。Bim因僅含有一個BH-3結構域而被稱為“僅含BH-3域蛋白”,而目前認為僅含BH-3結構域蛋白是程序性細胞死亡的必須啟動子。

Bim是近年來研究較多的促凋亡蛋白,多項研究表明Bim基因表達情況與惡性腫瘤的靶向治療的療效密切相關。Li等[51]對H1299、A549、PC-9和PC-9/BB4肺癌細胞株研究發(fā)現(xiàn),對吉非替尼敏感的細胞株Bim表達增強,而耐藥細胞株Bim表達不明顯,吉非替尼通過增加Bim蛋白表達以增強對非小細胞肺癌細胞株的殺傷作用,將BIM基因沉默后,原敏感的細胞株則對吉非替尼產生耐藥。抑制Bim的表達亦促進MCF-7乳腺癌細胞對紫杉醇產生耐藥[52]。

Bim在諸多白血病細胞中表達異常,對白血病細胞的增殖活性和細胞特性有一定影響。Bim表達于T細胞和B細胞,但表達程度不一,而表達Bim的正常T系祖細胞對線粒體途徑的細胞凋亡敏感。促進Bim表達上調可增加ALL細胞對化療藥物的敏感性[53]。Leung等[54]研究發(fā)現(xiàn),通過JNK途徑可促進T-ALL細胞系Sup-T1的Bim磷酸化,利用特殊的JNK抑制劑SP600125也可上調Bim表達水平,從而增強依托泊苷誘導的Sup-T1細胞凋亡作用。Bachmann等[55]應用組蛋白去乙酰化酶抑制劑vorinostat解除Bim抑制后,可與地塞米松協(xié)同發(fā)揮抗白血病作用,在體內和體外試驗均得出一致的結論,從而為對糖皮質激素耐藥的高危ALL患兒提供了新的治療方法。Reynolds等[56]利用模擬Bim BH3的多肽片段恢復T-ALL患者Bim功能取得進展,其在轉基因斑馬魚模型觀察到下調MYC基因表達水平可引起T細胞Bim表達上調,同時采用MYC或PI3K-AKT抑制劑處理人T-ALL細胞系和原發(fā)耐藥T-ALL患者白血病細胞,同樣可引起B(yǎng)im表達上調,促進細胞凋亡,提示高危T-ALL患者Bim的表達被MYC和PI3K-AKT所抑制。

靶向誘導T-ALL細胞中Bim表達水平上調或恢復其功能可作為治療T-ALL的新策略。但有研究發(fā)現(xiàn),Bim基因2號內含子存在缺失多態(tài)性[57],導致該類患者Bim缺乏BH3結構域,為無促凋亡活性的Bim亞型,從而對化療藥物原發(fā)耐藥,因此尚需探索Bim更敏感的檢測方法。

7針對Notch1的靶向治療

Notch1是進化十分保守的內皮生長因子樣跨膜受體蛋白家族(Notch家族)的成員,Notch信號轉導與細胞的增殖、分化和凋亡有關。野生型Notch1基因定位于染色體9q34,編碼高度保守的單次跨膜蛋白,分子量約350 kD。2004年Weng等[58]首次提出超過半數(shù)的兒童及成人T-ALL患者存在激活的Notch1突變,后Notch1成為T-ALL公認的癌基因,而在B-ALL中未發(fā)現(xiàn)Notch1突變,在AML中也很少出現(xiàn)Notch1突變。在淋巴細胞形成過程中,Notch1可促進T細胞的分化而抑制B細胞的分化,在T細胞形成與發(fā)展的多個階段發(fā)揮作用[59]。研究表明,選擇性失活的Notch1信號通路可使T細胞增殖分化停滯,而Notch1基因突變可導致下游信號的持續(xù)激活,繼而促進T-ALL的發(fā)生[60-61],Notch1通路異常激活是T-ALL細胞對化療藥物敏感性下降的主要原因,引起預后不良。

目前針對Notch1的靶向治療研究較為深入的是γ分泌酶抑制劑(GSI),γ分泌酶為膜內切割蛋白酶家族的成員,是Notch1信號通路激活過程第3步水解反應的關鍵酶,經其作用后,Notch1信號通路中的活性成分ICN1(intracellular domain Notch1)得以釋放,而GSI可阻斷該過程,從而抑制Notch1信號通路的激活。因此,有Notch1信號通路開關作用的γ分泌酶是Notch1通路鈍化的最佳靶點,且已應用于Notch1激活引起的相關疾病,如阿爾茨海默病[62]、乳腺癌[63]、卵巢癌[64]、腸道腫瘤[65]、肺癌[66]、胰腺癌[67]、GVHD[68]、血管炎[69]、黃斑變性[70]、糖尿病腎病[71]及聽力損傷[72]等。

GSI的抗T-ALL作用已在動物實驗和Ⅰ期臨床試驗中得到證實。研究顯示,將ICN1植入小鼠體內,能100%誘發(fā)小鼠T-ALL的發(fā)生[61]。在T-ALL小鼠模型中,GSI展現(xiàn)了顯著的抗白血病作用。在Tatarek等[73]對ICN1植入小鼠的研究發(fā)現(xiàn),超過一半的小鼠檢測到Notch1自發(fā)性突變,GSI治療將白血病原始細胞降至可檢測范圍以下,并可阻止小鼠發(fā)展為T-ALL。在Deangelo等[74]進行的Ⅰ期臨床試驗中,7例T-ALL患者接受默克公司生產的口服GSI制劑MK-0752治療,其中1例Notch1突變的患者在治療28 d后縱隔腫塊縮小45%,然而患者均未得到理想的持久緩解。對GSI不敏感的白血病細胞,GSI作用有限,且易發(fā)生較強的劑量依賴性腸道不良反應。聯(lián)合其他化療藥物,如糖皮質激素或分子靶向藥物,或許可提高GSI抗白血病作用,減少GSI劑量,同時改為腸外劑型和采取間歇給藥方式以減輕腸道不良反應。Samon等[75]采用1 μmol/L的GSI(PF-03084014)聯(lián)合1 nmol/L或10 nmol/L的地塞米松治療對糖皮質激素耐藥的T-ALL患者,在人T-ALL細胞系和原發(fā)性T-ALL患者中均觀察兩者協(xié)同的抗白血病作用,其原因為PF-03084014與地塞米松聯(lián)合用藥可上調糖皮質激素受體和糖皮質激素目的基因的表達。體外實驗表明,GSI和mTOR抑制劑如雷帕霉素(rapamycin)治療T-ALL同樣有協(xié)同作用[76]。

T-ALL細胞也可以對Notch1抑制劑產生耐藥,17%的原發(fā)性T-ALL患者在診斷時即有PTEN基因缺失和PI3K-AKT信號通路的激活,導致對Notch1抑制劑的原發(fā)耐藥[77]。此外,F(xiàn)BXW7基因突變在對Notch1抑制劑耐藥的T-ALL細胞中常見,其可能參與耐藥機制[78]。

通過靶向治療根治白血病,以取代化療,是治療白血病的最終目標。發(fā)現(xiàn)特異高效的T-ALL治療靶點,針對性殺傷致病的靶基因,是實現(xiàn)T-ALL靶向治療的關鍵。因此,對患者進行基因突變的檢測,以決定其是否屬于獲益人群,是靶向基因治療的前提。以抗體為基礎的基因治療為T-ALL的治療提供了新思路,針對T-ALL的免疫特征及信號通路,選擇特異性的單克隆抗體、信號通路抑制劑或白血病干細胞拮抗劑,以達到靶向治療目的。越來越多的基礎研究、臨床前期及臨床試驗均顯示特異性免疫治療抗T-ALL的可能性和應用前景,對于T-ALL的多種靶向基因表達者,可進行靶向藥物的聯(lián)合治療,以提高療效。此外,對不具備殺傷白血病細胞能力的單克隆抗體,通過交聯(lián)方式攜帶細胞殺傷遞質,以偶聯(lián)物結構定向作用于靶向位點,達到抗白血病效果,減少對正常細胞的損傷。其他免疫抑制通路在T-ALL的免疫治療中發(fā)揮了負面作用,如最佳劑量、給藥時間、免疫逃逸、免疫耐受、抗體的穩(wěn)定性、靶向性、抗原異質性或突變和表達下調等一系列問題均有待于通過臨床研究進一步改善。相信隨著對T-ALL的發(fā)生、發(fā)展與機體免疫系統(tǒng)關系的深入研究,在不久的將來,T-ALL的免疫治療和靶向基因治療將會更加完善。

利益沖突:課題未涉及任何廠家及相關雇主或其他經濟組織直接或間接的經濟或利益的贊助。無利益沖突。

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修回日期:2015-09-10)

(本文編輯:吳立波)

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