干扰素恢复CML粘附缺陷的机理研究进展

1、干扰素恢复CML粘附缺陷的机理研究进展         关键词： 慢性粒细胞白血病粘附缺陷干扰素  慢性粒细胞白血病（ cML）是造血干细胞克隆性增殖疾病，以 ph染色体为其标志性特征。同种异基因造血干细胞移植（ allo-HSCT）是目前唯一能治愈 cML的手段，但受年龄及供者来源的限制，仅约1525的病人能有机会得到此种治疗。常规的化疗如马利兰、羟基脲，虽能控制疾病症状，但无法清除 ph细胞。从80年代初将干扰素（ iFN）用于治疗

2、 cML以来，各种临床观察肯定了 iNF治疗 cML的疗效。 iNF的治疗不仅能使 cML达到血液学完全缓解（ cHR），而且能达到细胞遗传学完全缓解（ cCR），可明显地延长患者的慢性期及生存时间15，这是任何一种常规化疗药物难以达到的治疗效果。因此， iFN越来越受到血液学家的重视。但人们对 iFN如何发挥选择性地杀伤肿瘤细胞、恢复正常造血的作用机理却不甚明了。近20年来，人们认识到 cML的造血干/祖细胞的粘附缺陷在 cML的发病中起重要作用，从而对 iFN纠正

3、0;cML的粘附缺陷的机理研究也日渐深入。现就 iFN治疗 cML恢复 cML粘附缺陷的作用作一综述。 1造血干/祖细胞与骨髓基质间的粘附在正常造血中的意义 造血干/祖细胞与骨髓基质间的粘附在正常造血功能中起重要作用6，7。造血干/祖细胞的增殖、分化、成熟，并有序地从骨髓释放入血循环，以及骨髓移植时造血干细胞的归巢等均需细胞与骨髓基质间的粘附作用介导，而这种粘附作用是依赖于粘附分子参与的。正常血细胞表面表达多种粘附分子，包括：（1）免疫球蛋白家族，如 iCAM、 lFA3、 nCAM；（2）整合素家族，其均为由、链构成的异二聚体，如&

4、#160;vLA16、 lFA1；（3）选择素家族： l selectin、 e selectin、 p selectin；（4）钙依赖性粘附分子： e caherin、 n caherin、 p caherin；（5）尚未归类的 cD44分子610。粘附分子的正常表达是造血干/祖细胞定居骨髓基质并进行增殖、分化和发育成熟所必需的。细胞的粘附分子提供锚定位点，以便幼稚造血细胞粘附到骨髓基质，并介导分化调节信号，使幼稚造血细胞在从骨髓释放之前进一步分化成熟。

5、随着造血细胞的分化成熟，粘附分子的表达呈下调趋势，从而使已分化成熟的细胞脱离骨髓释放入血循环。由粘附分子介导的造血干/祖细胞与骨髓基质之间的粘附作用还直接参与调控造血干/祖细胞生长的信号传递。造血干/祖细胞膜上表达的1整合素（41、51）分两个亚单位，即及；位于胞外作为配体的结合位点，1位于胞内，传递由内至外或由外至内的信号。当配体作用于整合素时，整合素及细胞骨架蛋白定位于局部接触区，与已发生局部磷酸化的 fAK粘附激素结合，为含 sH2结构域的适应蛋白如 paxillin、 crk、 crb-2、 pI3k等提供结合位点。使其磷酸化

6、或去磷酸化，从而激活 cyclin、 ras/mapk等细胞生长调控途径，影响细胞的增殖与发育7，11。 2 CML造血干/祖细胞的粘附缺陷 研究发现， cML造血干/祖细胞与骨髓基质细胞及其基质成分包括纤维连结蛋白（ fibronectin fN）、硫酸乙酰肝素（ heparan sulfate）之间的粘附存在缺陷7，12。这种缺陷造成幼稚细胞对造血微环境中的生长抑制作用的逃逸，从而过度增殖，同时也导致了大量幼稚细胞提前进入外周血循环出现髓外造血。随着研究的深入，现已证实： cML粘附缺陷的原因在于造血

7、干/祖细胞上的粘附分子的表达异常，如1整合素的功能障碍13、 l selection及 lFA3的表达降低14，15，异常结构的 cD44的表达10等。目前对于 cML粘附分子的研究显示：1整合素 vLA4在 cML粘附作用中起重要作用。在 cML造血干/祖细胞膜表面 vLA4的表达量与正常造血干/祖细胞相等，但其功能存在缺陷16，表现为在胞外与基质细胞上的 fN结合障碍及在胞内与细胞骨架蛋白相互作用形成帽状结构的无能。同时，实验证实， cML的骨髓基质组分及细胞因子的表达下降也影响了

8、1整合素的正常粘附功能，正是造血干/祖细胞与骨髓基质间的粘附异常造成了 cML的一系列表现而成为 cML发病机制的可能的重要原因之一。 3 IFN改善 cML的粘附缺陷 IFN用于治疗 cML的机制之一可能在于恢复或改善了 cML的粘附缺陷以及由粘附介导的正常的细胞生长调控。1994年 grander等16，17研究揭示经 iFN、 iFN处理后的 cML骨髓单个核细胞（ bMMNC）较未经 iFN处理的 bMMNC与骨髓基质的粘附率增高。而 bhatia

9、等16，21，22进一步将 cML的 cD34细胞分离出来与 iFN共同孵育一定时间后，再与骨髓基质细胞共同培养，发现 iFN明显提高了 cML长期培养起始细胞（ lTC iC）及 cFCa与基质细胞的粘附率。同时 bhatia等用流式细胞仪检测发现， cML造血干/祖细胞（ cD34 dR+）上的41、51的表达水平与正常的造血干/祖细胞无差异， iFN的处理并不能提高 cML造血干/祖细胞上41、51的表达。但抗4、5、1、血管细胞粘附分子（ 

10、;vCAM）抗体能使经 iFN作用后的造血干/祖细胞与基质之间的粘附作用明显下降，对未经 iFN处理的 cML造血干/祖细胞的粘附作用无影响。这说明在 cML造血干/祖细胞上1整合素的表达水平是正常的，仅有功能不足。而 iFN对 cML造血干/祖细胞的粘附功能的恢复正是通过上调1整合素的功能来实现的。另外 l选择素是参与造血干/祖细胞与基质的粘附，介导细胞生长的重要粘附分子。1996年 kuniko等14研究发现在 cML cD34 cD38细胞上， l选择素的表达水平明显低

11、于正常的 cD34细胞。而经 iFN治疗后，出现细胞遗传学缓解的 cML患者的 l选择素明显增高，推测 iFN可能直接诱导了 l选择素在 cML cD34细胞上的表达。 IFN除通过具有恢复或改善 cML造血干/祖细胞上粘附分子的表达而纠正 cML存在的粘附缺陷外，还可通过恢复 cML骨髓基质细胞上粘附分子的表达，诱导其产生细胞因子，改变基质细胞外基质成分（ cEM）等作用来提高基质细胞层对 cML造血干/祖细胞的粘附作用13，1822。1989年 cun

12、can等18研究发现 iFN及 iFN能影响上皮细胞对 glycoaminoglycan(GAG)、 fN、胶原等的合成。1990年， dowding等19，20认为骨髓微环境可能是 iNF作用的另一靶向物、故将 cML的 bM基质细胞与 iFN、 iFN共同孵育一定时间，观察到基质细胞对 cML细胞的 bI cFC及 gM cFC的粘附率明显提高，同时测定由骨髓基质细胞（ bMSC）合成的 gAG及蛋白含量，结果显示

13、0;iFN能明显提高 gAG和蛋白的含量，骨髓细胞外基质（ cEM）中的神经氨酸的含量不受影响。经神经氨酸酶处理后的骨髓基质能恢复与 cML的 bI cFC的粘附功能，而外源性的神经氨酸能拮抗由 iFN所提高的粘附功能，由此推测 iFN可能是通过提高基质中 gAG及蛋白含量来稀释神经氨酸以减小神经氨酸对粘附作用的副影响，从而增强 cML的 bI cFC和 gM cFC与基质的粘附。1994年,Bhatia等21，22观察到基质细胞经 iFN处理后与

14、0;cML造血干/祖细胞的粘附作用得以提高，而过量 mIP1的加入也能提高 cML造血干/祖细胞与基质的粘附率，但加入抗 mIP1抗体与抗 tGF抗体却能抑制由 iFN所诱导的 cML的粘附作用，显示 iFN恢复粘附功能的机理之一可能为诱导了基质中 mIP1及 tGF的表达增高。1995年 bhatia等21证实在经 iFN处理后的基质层上清中测及高水平的 mIP1，其基质细胞裂解液中 mIP1也是升高的， mIP1诱导骨髓基质提高其对 cML造

15、血干/祖细胞的粘附力这一作用能被抗1整合素抗体所抑制。这进一步说明， iFN能诱导基质细胞产生 mIP1，后者通过作用于1整合素提高细胞间的粘附作用。 IFN除恢复 cML造血干/祖细胞与基质间的粘附作用外，同时也恢复了由粘附作用介导的细胞生长调控信号的传导。1996年， bhatia等13根据 iFN恢复 cML造血干/祖细胞与骨髓基质间相互粘附这一基础，设计出三套实验以观察粘附的恢复与造血干/祖细胞生长的关系，以及1整合素和细胞骨架蛋白在其中所起的作用，结果显示：（1）由经 iFN处理后的 cML的 

16、cFC与基质粘附的那部分细胞中 s期细胞明显少于未经 iFN处理的 cML的 cFC粘附部分，证实了 iFN在恢复粘附作用的同时，也传递了细胞生长抑制信号；（2）经 iFN处理前后的 cML的 cFC分别与能41和51整合素特异性结合的 fN片段及非1整合素结合的多聚赖氨酸（ pL）共同孵育，发现经 iFN处理过的 cML cD34细胞与上述 fN及 pL的粘附率均得以提高，但在 fN组中 s期细胞比例下隆而 pL组

17、中 s期的细胞比例却无明显变化，这说明 iFN恢复粘附介导的细胞生长信号是通过41，51整合素这一结构路径的，而非如 pL等旁路；（3）进一步采用抗4、5、1抗体+二抗交联，结果显示正常造血细胞的生长能被抑制， cML cFC的生长不被抑制，但 iFN处理后 cML的 cFC的生长在交联试验中受抑，而这受抑作用能被细胞松驰素 d，一种能作用于细胞内骨架蛋白的肌动蛋白多聚化抑制物所逆转，这说明整合素介导的信号传递缺陷除与1整合素受体的胞外区域低亲和力有关外，也存在胞内部分的信号传递缺陷，其中可能涉及细胞内骨

18、架蛋白成分，而 iFN除能纠正1整合素受体的胞外区域的低亲和力外，还可能纠正了整合素与细胞骨架蛋白间的异常作用，从而恢复1整合素的信号传递。 综上所述： iFN可能通过直接上调 cML造血干/祖细胞膜上1整合素亲和力，或通过上调其它粘附分子受体如 l选择素以及提高基质中 gAG含量，降低神经氨酸，促进 mIP1的分泌间接上调1整合素的亲和力，促进粘附的恢复，同时也纠正胞内细胞骨架蛋白与1整合素的相互作用的异常，引发一系列信号传递，恢复由粘附介导的细胞生长抑制信号的传导，抑制 cML细胞的过度增殖，由于1整合素信号传递途径中所

19、涉及多种蛋白物质的磷酸化皆受 bcr/abl融合蛋白的影响。因此 iFN对 cML1整合素传导途径的影响，势必涉及对 bcr/ab1融合蛋白的影响。 iFN可能抑制了 bcr/ab1基因的转录和 p210bcr/abl癌蛋白的表达。         参考文献 1 Kantarjian HM, Smith TL, OBrien S, et al. Ann

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