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1、急性白血病对维A酸耐药及其逆转研究进展摘要:目前维A酸(RA)及其衍生物被广泛应用于急性早幼粒细胞白血病的治疗,并已开始尝试于其他类型急性髓系白|舡病的治疗。但白血病治疗出现了不少RA耐药现象,明确其耐药机制片探讨逆转策略有助于改善临床疗效和应用前景。现就近年来全反式RA耐药机制及其逆转方面取得的进展作-一综述。关键词:急性白血痛;维A酸;耐药;逆转维A酸(retinoic acid,RA)办称视黄酸,为维牛素A衍生物,已广泛用于临床治疗。其中全反式维A酸(alltrans retinoic acid,ATRA)仍是急性早幼粒细胞白血病(APL)诱导缓解治疗的首选药物【1】。然而,在ATRA治
2、疗时往往出现疗效降低或缓解后短期内易复发、复发后再予ATRA治疗疗效欠佳的问题。尽管一砦可能的机制已经提出,但目前ATRA耐药的机制仍不十分清楚,现从基因、蛋白水平及细胞信号传导途径等方面阐述了ATRA耐药机制及逆转其耐药的研究进展。1 ATRA耐药机制11与ATRA耐药相关的基因111 BPl基因 BPl基因为一原癌荩因,定位于1铲q2122,近邻同源盒基因(Hox)B族,且位于3端。徐桂峰等【2】。研究发现BPl基因在急性髓系白血病(AML)中有异常高表达,具有髓系特异性,在AML的发病中可能起一定作用,可作为判断AML预后的一个指标。Awwad等【3】。将表达BPl基因的质粒转染ATRA
3、敏感NIM细胞株后,发现ATRA对细胞的抗增殖、促分化作用削弱,说明BPl基因异常表达可能与ATRA耐药有关。112人类E26转录因子-1(Ets-1)基因 Ets-l基因足一种位于11q23的癌基因。Ets转求因子家族属于信号 转导通路的细胞核效应物,受A接磷酸化作用调控基因转求Lulli等【4】研究发现ATRA耐药APL细胞株中Ets一1仍处于高水平,抑制Ets1转求活性或Ets。1基因沉默可促进ATRA对细胞的分化。说明Ets一1基因参与了耐药的产生。113髓系白血病-1(Md-1)基因 Mcl一1荩因是在用佛波酯诱导人Mcll细胞系MLI沿单核巨噬细胞途径分化过程中,作为早期诱导基因被
4、舀次发现,其在调控肿瘤细胞的凋亡、增殖、分化等过程中起一定作用。付劲蓉等【5】发现,临床ATI认耐药的APL患者外周血单个核细胞(MNC)中Mcl1蛋白表达明最卜调。进一步研究发现,对ATRA耐药的HL-50细胞中Mel一1蛋白较野牛型HL_60细胞明显高表达,并可耐受高水平的ATRA而不发生分化、凋亡;Mcl一1 siRNA导入耐药HL-60细胞后,Mcll蛋白表达下调并恢复对ATRA的敏感性。说明Mcl1基因足导致白血病对ATRA耐药因素之一。114 MNl基因 MNI基因位于人类的22号染色体上,编码一种转录共激活因子,在某些AMI,中呈高农达。MNl在正常核型AMI。患者中的高农达与预
5、后差和生存时间短相关。Heuser等【6】。发现MNI过量表达可迅速诱发鼠致死性AML,显著削弱ATRA诱导细胞周期停滞和分化作用,出现ATRA耐药性。研究发现,与高表达MNl患者比较,MNI低水平表达的非M3型AML患者接受ATRA治疗后,能显著提高无事件发生率及总体生存率,说明MNl在E M3的AML中高表达町能与RA的耐药有关。115 Ski基因Ski原癌基因位于1q2224,属于myc家族成员,与细胞周期调节及肿瘤发生具有高度相关性。Ritter等【7】研究发现Ski基因在AML尤其是7学染色体长臂缺失患者的过度表达,阻断RA信号通路、抑制J,ATRA对白血病U937细胞株的分化作用。
6、RA信寸通路的阻断可被组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸部分恢复。12与ATRA耐药相关的蛋白质和酶121 CriptoI蛋白人类Cripto一1蛋白是最可发现的存在于脊椎动物中结构相似的上皮因子(EGFCFC)家族成员之一,其基因定位于3p213。研究发现在人类多种肿瘤中高表达的Cfipto1通过激活P13KAktGSK-3pcSre和RasRafMAPK信号通路,介导细胞增殖和抑制细胞凋亡【8】。包丰昌等【9】研究发现,与对照组相比,包括M3型在内的初治急性白j0L病和临床耐药白血病患者中Cfipw-l蛋白的表达均增高(P005);临床耐约组中其阳性表达率更高,与初治急性白血病组比较差异有统计学
7、意义(P001),在AML组中阴性表达者与阳性农达者相比有更高的完伞缓解率,提示Cripto1蛋白可能参与了AML的发生、发展和耐药的产生。122热休克蛋白(HSPs)HSPs是一类在应激条件下表达上调的热应激蛋自,按照蛋自的大小,HSPs共分为5类,分别为HSPl00、HSP90、HSP70、HSP60以及小分子HSPs。研究发现,白血病细胞分化过程中HSP70表达上调,说明HSP70参与细胞分化过程【10】。但ATRA耐药细胞株MR2中,HSP70表达下调,可能与耐药细胞株MR2217不能被ATRA诱导分化有关。Meyer等【11】川把对ATRA敏感的细胞株NB4和耐药的细胞株R1分别与H
8、SP90抑制剂17AAG培育72 h后,发现这2种APL细胞均出现凋亡,但其机制有别于ATRA介导的反应。123 Src家族Src家族是由原癌基因编码的、位于细胞质的非受体型酪氨酸蛋白激酶,参与细胞内多条信号传递途径,对细胞的生长、发育和功能调控起重要作用。Miranda等【12】王发现抑制SFKs活性町上调RAR受体对靶基因的转录激活,显著增加ATRA对髓系白血病细胞株和人AML患者的分化,但活性Src则抑制靶基因转录,首次证实,SFKs削弱了ATRA对白血病细胞的分化,推测酪氨酸蛋白激酶抑制剂和ATRA联合应用可能逆转白血病细胞对ATRA的耐药。124 DNA拓扑异构酶(Topo)B To
9、po是一种与凋亡相关、可催化DNA拓扑结构变化的核酸酶,在DNA复制、基因转录、基因修复与重组等方面发挥霞要作用。Topo II B荩冈定位于31)24,编码相对分子质量为180 000的同型二聚体蛋白,以ATP供能发挥催化活性。McNalllara等【13】研究发现Topo II B过度表达使APL细胞株对ATRA耐药,其表达沉默可逆转ATRA耐药促进细胞分化。进一步研究发现,PRKCD(protein kinase C delta)抑制剂与RA联合应用逆转APL细胞株对ATRA耐药而诱导其分化,这可能与降低Topo II B蛋白表达水平有关【14】。125肽基脯氨酰顺反式异构酶1(Pinl
10、)Pinl是进化上IF常保守的肽基脯氨酰异构酶家族成员,能特异性识别结合磷酸化的丝氨酸苏氨酸-脯氨酸基序,改变蛋白质构象,影响其活性和稳定性。Gianni等【15】纠发现Pinl表达沉默或Pinl抑制剂町解除Pinl过度表达对RA信号通路的阻断,恢复ATRA对APL细胞株的抗增殖、促分化作用。因此,Pinl可能与ATRA耐药的形成有关。126 XAB2着色性干皮病(XP)是一种由于DNA修复基因缺陷引起的遗传性皮肤病,其病检基因XP分为7个互补组(AG)。Ohnumalshikawa等【16】刮研究发现XAB2过度表达可抑制ATRA对人横纹肌肉瘤细胞株的分化;siRNA使XAB2表达沉默不仅逆
11、转神经母细胞瘤IMR-32细胞株对治疗浓度ATRA的耐药,尚恢复HL-60细胞株对生理浓度(10一10molL“)和治疗浓度(107 molL一)TARA的敏感性【16】。推测XAB2可能是RA受体辅阻遏物成分之一,与ATRA耐药相关。13细胞信号途径异常 研究显示,细胞内多条信哆途径的异常可能与ATRA耐药有关,如cAMPPKA信号途径、PXRCYP3A途径、VEGFEGFR2信号途径等。131环磷酸腺苷蛋白激酶A(cAMP-PKA J信号途径 cAMPPKA信号途径在APL细胞分化中发挥重要作用,降低细胞内cAMP水平或损伤其下游PKA信号均可削弱ATRA对NIM细胞的分化诱导效应;联合使
12、用cAMP与ATRA则能促使对RA耐药的APL细胞株NB4-R1分化成熟。已知细胞内cAMP的生成及降解可通过腺苷酸环化酶(Ac)和磷酸二酯酶(PDE)调节。窦爱霞等【17】研究证实AC拈抗剂能够显著抑制ATRA对NB4细胞的诱导分化作用,而AC激活剂则可以克服NB4一RI细胞对ATRA的耐药,而PDE特异激活剂和拮抗剂对ATRA的作用荩本无影响。推测AC不能正常激活,导致cAMP的合成无法达剑细胞分化所需水平、造成cAMP信号传导途径异常,不能与ATRA信号协同作用,这也许足APL对ATRA产牛耐药的重要原冈之一。132 孕烷x受体-细胞色素P450 3A(PXRCYP3A)途径 已证实AT
13、RA町经PXRCYP26途径的自动新陈代谢产生耐药。PXR是一种配体激活转录因子,许多临床药物均是其配体。Wang等【18】虬研究发现一些临床药物如地塞米松、利福平等作用于PXR及上调CYP3 A表达使ATRA在体内外代谢加快,说明激活PXRCYP3A途径加速ATRA代谢,可能是ATRA耐药的机制之一。133血管内皮生长因子(VEGF)血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)信号途径VEGFR2是一种酪氨酸激酶受体,其胞外段与配体VE(;F结合,是VEGF的主要功能受体,在VEGF的信哆转导及血管内皮生成中起主导作用。Wegiel等【19】。研究发现过度表达的VEGF通过刺激VEGFR2促进人粒
14、单核细胞白血病U937细胞株的增殖、迁移、浸润,抑制ATRA对U937细胞株的凋亡;p27(Kipl)通过VEGFVEGFR-2促进U937细胞的迁移。说明VEGFVEGFR2信够途径可能参与白眦病对A豫A的耐药。2克服ATRA抵抗的对策21临床上已采用的预防耐药方法 (1)CR后不单用ATRA维持,应使川联合化疗以根除残留白血病细胞。(2)采JJ小剂量ATRA疗法,以降低细胞色素P450氧化酶激活。(3)有学者主张问歇用ATRA治疗町减少耐药性。因为发现停用ATRA后增高的CRABPlI可于2周内下降,且ATRA停服3个月后,患者的白血病细胞才恢复对ATRA的敏感性和反应,这一现象可解释为何
15、有的患者停服ATRA 0.5-1.0a,如果复发,再用ArrRA治疗,有的仍可奏效。少数患者问歇服用ATRA,町以长期存活。22产生耐药性后的治疗221新RA衍生物的应用 由日本研制的RA类衍生物Am80与人A7FRA无交叉耐药性,口服Am80 6 mgm-2d-1。治疗24例曾用ATRA治疗取得CR后复发的患者中,14例获得再次CR。Bartolini等【20】研究发现RA类衍生物F町显著抑制耐药白血病细胞株H160R的增殖、促进其凋亡,与组蛋白去乙酰酶抑制剂联合应用时上述效应更屁著。222 三氧化二砷(As:o,)的应用 最早在我国开始用于治疗APL,具有剂量依赖的舣苇效应,高剂量时触发细
16、胞凋亡,低剂量时可诱导细胞部分分化。研究发现,As:O,治疗APL的CR率、长期乍存率高,复发率低,不良反廊轻,与ATRA和其他化疗药物无交义耐药,其耐药发生率低,并可用于巩固治疗,无论对初治或复发APL患者均取得良好疗效,故As:O,足日前治疗APL较理想的药物。进一步研究证实,ATRA联合As:O,治疗APL患者疗效好,获得CR时间短,无病牛存时间长,不良反应轻,患者耐受性好。ATRA联合As:O,双诱导治疗初发APL的疗效优于单用药组,但针对复发APL病人,As:0,联合ATRA方案并不优于As,O,单药。223 ATRA与2-氰基3,12-双氧代齐墩果烷一1,9一双烯-28羧酸(CDD
17、O)的联合应用 过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptor,PPAR)分为PPARot、PPAR7和PPAR8 3个亚唰,可与RA的x受体形成异二聚体然后与日标基因上的激素响应元件结合而激活荩冈表达。CDDO是PPAR的配体,能诱导多种肿瘤细胞凋亡。Tabe等【21】发现CDDO可促进ATRA对其敏感APL细胞株的凋亡和分化,两药联合应用可逆转APL细胞株部分ATRA耐药现象。224 ATRA与冬凌草甲素的联合应用 冬凌草甲素是一种贝壳杉烯二萜类天然有机化合物,是冬凌草最主要的有效成分。冬凌革耳I素可逆转慢性粒细胞白血病(C
18、ML)红系急变敏感细胞系K562S衍生的多药耐药细胞系K562A02的耐药性、诱导其凋亡。Gao等【22】。研究发现冬凌革qf素和10 nmolL-1。浓度的A豫A联合应用诱导ATRA耐药细胞株NB4-R1的分化,但单独用药却无胞耐药。225 ATRA与蛋白磷酸酶2A(PP2A)抑制剂的联合应用PP2A是新发现的信号转导关键酶,是细胞周期必需的负调控因子。徐喜慧等【23】研究发现PP2A抑制剂冈田酸能促进ATRA对NB4细胞的分化,并可逆转ATRA对耐药细胞MR2的部分分化,推测ATRA不能有效抑制PP2A活性町能足MR2细胞对ATRA耐药的机制之一。226 尿多酸肽(CDAII)与cAMP的
19、联合应用CDA-足从健康人尿中分离提取、纯化的一组细胞分化诱导剂。贾培敏等【24】。研究发现CDAII可以通过降低细胞内抗凋亡蛋白Bcl-2水平,诱导RA耐药的APL细胞株NB4R2发生凋亡;cAMP则能显著加强CDAII的这一促凋亡作用。综上,ATRA治疗向血病耐药机制涉及很多方面,包括药代动力学、基因、一些相关蛋白质和酶、细胞信号传导途径等。研究ATRA耐药机制并逆转其耐药有助于临床治疗取得良好疗法、获得广阔的应用前景。参考文献:1张慧,岳保红,张功员,等伞反式维甲酸对HL-60细胞核下细胞因子mRNA表达的影响J郑州大学学报:医学版,2008,23(2):2522542徐棒峰,徐开林,潘
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