干擾素恢復(fù)CML粘附缺陷的機理研究進展

1、干擾素恢復(fù)CML粘附缺陷的機理研究進展    關(guān)鍵詞： 慢性粒細胞白血病粘附缺陷干擾素 慢性粒細胞白血病（ cML）是造血干細胞克隆性增殖疾病，以 ph染色體為其標志性特征。同種異基因造血干細胞移植（ 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的病人能有機會得到此種治療。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細胞。從80年代初將干擾素（ iFN）用于治療 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達到血液學(xué)完全緩解（ cHR），而且能達到

2、細胞遺傳學(xué)完全緩解（ cCR），可明顯地延長患者的慢性期及生存時間15，這是任何一種常規(guī)化療藥物難以達到的治療效果。因此， iFN越來越受到血液學(xué)家的重視。但人們對 iFN如何發(fā)揮選擇性地殺傷腫瘤細胞、恢復(fù)正常造血的作用機理卻不甚明了。近20年來，人們認識到 cML的造血干/祖細胞的粘附缺陷在 cML的發(fā)病中起重要作用，從而對 iFN糾正 cML的粘附缺陷的機理研究也日漸深入?，F(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/祖細胞的增殖、分化、成熟，并有

3、序地從骨髓釋放入血循環(huán)，以及骨髓移植時造血干細胞的歸巢等均需細胞與骨髓基質(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。正常血細胞表面表達多種粘附分子，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 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是造血干/祖細胞定居骨髓基質(zhì)并進行增殖、分化和發(fā)育成熟所必需的

4、。細胞的粘附分子提供錨定位點，以便幼稚造血細胞粘附到骨髓基質(zhì)，并介導(dǎo)分化調(diào)節(jié)信號，使幼稚造血細胞在從骨髓釋放之前進一步分化成熟。隨著造血細胞的分化成熟，粘附分子的表達呈下調(diào)趨勢，從而使已分化成熟的細胞脫離骨髓釋放入血循環(huán)6。由粘附分子介導(dǎo)的造血干/祖細胞與骨髓基質(zhì)之間的粘附作用還直接參與調(diào)控造血干/祖細胞生長的信號傳遞。造血干/祖細胞膜上表達的1整合素（41、51）分兩個亞單位，即及；位于胞外作為配體的結(jié)合位點，1位于胞內(nèi)，傳遞由內(nèi)至外或由外至內(nèi)的信號。當配體作用于整合素時，整合素及細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 paxi

5、llin、 crk、 crb-2、 pI3k等提供結(jié)合位點。使其磷酸化或去磷酸化，從而激活 cyclin、 ras/mapk等細胞生長調(diào)控途徑，影響細胞的增殖與發(fā)育7，11。 2 CML造血干/祖細胞的粘附缺陷 研究發(fā)現(xiàn)， cML造血干/祖細胞與骨髓基質(zhì)細胞及其基質(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胞對造血微環(huán)境中的生長抑制作用的逃逸，從而過度增殖，同時也導(dǎo)致了大量幼稚細胞提前進入外周血循環(huán)出現(xiàn)髓外造血。隨著研究的深入，現(xiàn)已證實： cML粘附缺陷的原因在于造血干/祖細胞上的粘附分

6、子的表達異常，如1整合素的功能障礙13、 l selection及 lFA3的表達降低14，15，異常結(jié)構(gòu)的 cD44的表達10等。目前對于 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/祖細胞膜表面 vLA4的表達量與正常造血干/祖細胞相等，但其功能存在缺陷16，表現(xiàn)為在胞外與基質(zhì)細胞上的 fN結(jié)合障礙及在胞內(nèi)與細胞骨架蛋白相互作用形成帽狀結(jié)構(gòu)的無能7。同時，實驗證實， cML的骨髓基質(zhì)組分及細胞因子的表達下降也影響了1整合素的正常粘附功能，正是造血干/祖細胞與骨髓基質(zhì)間的粘附異常造成了 cML的一系列表現(xiàn)而成為 cML發(fā)病機制的可能的重要原因

7、之一。 3 IFN改善 cML的粘附缺陷 IFN用于治療 cML的機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骨髓單個核細胞（ bMMNC）較未經(jīng) iFN處理的 bMMNC與骨髓基質(zhì)的粘附率增高。而 bhatia等16，21，22進一步將 cML的 cD34細胞分離出來與 iFN共同孵育一定時間后，再與骨髓基質(zhì)細胞共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn) iFN明顯提高了 cML長期培養(yǎng)起始細胞（ lTC iC）及 cFCa與基質(zhì)細胞的粘附率。同時 bhatia等用流式細胞儀檢測發(fā)現(xiàn)， cML造血干/

8、祖細胞（ cD34 dR ）上的41、51的表達水平與正常的造血干/祖細胞無差異， iFN的處理并不能提高 cML造血干/祖細胞上41、51的表達。但抗4、5、1、血管細胞粘附分子（ vCAM）抗體能使經(jīng) iFN作用后的造血干/祖細胞與基質(zhì)之間的粘附作用明顯下降，對未經(jīng) iFN處理的 cML造血干/祖細胞的粘附作用無影響。這說明在 cML造血干/祖細胞上1整合素的表達水平是正常的，僅有功能不足。而 iFN對 cML造血干/祖細胞的粘附功能的恢復(fù)正是通過上調(diào)1整合素的功能來實現(xiàn)的。另外 l選擇素是參與造血干/祖細胞與基質(zhì)的粘附，介導(dǎo)細胞生長的重要粘附分子。1996年 kuniko等14研究發(fā)現(xiàn)在

9、 cML cD34 cD38細胞上， l選擇素的表達水平明顯低于正常的 cD34細胞。而經(jīng) iFN治療后，出現(xiàn)細胞遺傳學(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細胞上的表達。 IFN除通過具有恢復(fù)或改善 cML造血干/祖細胞上粘附分子的表達而糾正 cML存在的粘附缺陷外，還可通過恢復(fù) cML骨髓基質(zhì)細胞上粘附分子的表達，誘導(dǎo)其產(chǎn)生細胞因子，改變基質(zhì)細胞外基質(zhì)成分（ cEM）等作用來提高基質(zhì)細胞層對 cML造血干/祖細胞的粘附作用13，1822。1989年 cuncan等18研究發(fā)現(xiàn) iFN及 iFN能影響上皮細胞對 glycoaminog

10、lycan(GAG)、 fN、膠原等的合成。1990年， dowding等19，20認為骨髓微環(huán)境可能是 iNF作用的另一靶向物、故將 cML的 bM基質(zhì)細胞與 iFN、 iFN共同孵育一定時間，觀察到基質(zhì)細胞對 cML細胞的 bI cFC及 gM cFC的粘附率明顯提高，同時測定由骨髓基質(zhì)細胞（ bMSC）合成的 gAG及蛋白含量，結(jié)果顯示 iFN能明顯提高 gAG和蛋白的含量，骨髓細胞外基質(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

11、gAG及蛋白含量來稀釋神經(jīng)氨酸以減小神經(jīng)氨酸對粘附作用的副影響，從而增強 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)細胞經(jīng) iFN處理后與 cML造血干/祖細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)粘附功能的機理之一可能為誘導(dǎo)了基質(zhì)中 mIP1及 tGF的表達增高。1995年 bhatia等21證實在經(jīng) iFN處理后的基質(zhì)層上清中測及高水平的 mIP1，其基質(zhì)細胞裂解液中 mIP1也是升高的

12、， mIP1誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)提高其對 cML造血干/祖細胞的粘附力這一作用能被抗1整合素抗體所抑制。這進一步說明， iFN能誘導(dǎo)基質(zhì)細胞產(chǎn)生 mIP1，后者通過作用于1整合素提高細胞間的粘附作用。    IFN除恢復(fù) cML造血干/祖細胞與基質(zhì)間的粘附作用外，同時也恢復(fù)了由粘附作用介導(dǎo)的細胞生長調(diào)控信號的傳導(dǎo)。1996年， bhatia等13根據(jù) iFN恢復(fù) cML造血干/祖細胞與骨髓基質(zhì)間相互粘附這一基礎(chǔ)，設(shè)計出三套實驗以觀察粘附的恢復(fù)與造血干/祖細胞生長的關(guān)系，以及1整合素和細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 c

13、FC與基質(zhì)粘附的那部分細胞中 s期細胞明顯少于未經(jīng) iFN處理的 cML的 cFC粘附部分，證實了 iFN在恢復(fù)粘附作用的同時，也傳遞了細胞生長抑制信號；（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細胞與上述 fN及 pL的粘附率均得以提高，但在 fN組中 s期細胞比例下隆而 pL組中 s期的細胞比例卻無明顯變化，這說明 iFN恢復(fù)粘附介導(dǎo)的細胞生長信號是通過41，51整合素這一結(jié)構(gòu)路徑的，而非如 pL等旁路；（3）進一步采用抗4、5、1抗體 二抗交聯(lián)，結(jié)果顯示

14、正常造血細胞的生長能被抑制， cML cFC的生長不被抑制，但 iFN處理后 cML的 cFC的生長在交聯(lián)試驗中受抑，而這受抑作用能被細胞松馳素 d，一種能作用于細胞內(nèi)骨架蛋白的肌動蛋白多聚化抑制物所逆轉(zhuǎn)，這說明整合素介導(dǎo)的信號傳遞缺陷除與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)部分的信號傳遞缺陷，其中可能涉及細胞內(nèi)骨架蛋白成分，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胞骨架蛋白間的異常作用，從而恢復(fù)1整合素的信號傳遞。 綜上所述： iFN可能通過直接上調(diào) cML造血干/祖細胞膜上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

15、gAG含量，降低神經(jīng)氨酸，促進 mIP1的分泌間接上調(diào)1整合素的親和力，促進粘附的恢復(fù)，同時也糾正胞內(nèi)細胞骨架蛋白與1整合素的相互作用的異常，引發(fā)一系列信號傳遞，恢復(fù)由粘附介導(dǎo)的細胞生長抑制信號的傳導(dǎo)，抑制 cML細胞的過度增殖，由于1整合素信號傳遞途徑中所涉及多種蛋白物質(zhì)的磷酸化皆受 bcr/abl融合蛋白的影響。因此 iFN對 cML1整合素傳導(dǎo)途徑的影響，勢必涉及對 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。    參考文獻 1 Kantarjian HM, Smith TL,

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