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信号通路在套细胞淋巴瘤发病机制中作用的研究进展

2014-3-14 14:27| 发布者: admin| 查看: 64| 评论: 0

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简介:套细胞淋巴瘤(mantleceul_ymphoma,MCL)大约占B细胞非霍奇金淋巴瘤的6%,其肿瘤细胞来源于淋巴结的套区或初级滤泡的幼稚B细胞,病理学分型可以分为经典型、小细胞型、母细胞型及多形型。...

套细胞淋巴瘤(mantle ceul_ymphoma,MCL)大约占B细胞非霍奇金淋巴瘤的6%,其肿瘤细胞来源于淋巴结的套区或初级滤泡的幼稚B细胞,病理学分型可以分为经典型、小细胞型、母细胞型及多形型。它们具有不同的增殖特点及基因表达谱。

免疫表型特点为表达CD5及B细胞相关抗原CD20、CD22、CD79,强表达IgM及IgD,但缺乏CD23、CD10及Bcl-6的表达。大部分MCL患者表现为侵袭性临床经过,但近期研究发现少数MCL患者呈现惰性的临床过程,这类患者的中位总生存期较长。

t(11;14)(q13;q32)是MCL最主要的遗传学标志,但约有<5%的患者缺乏这一标志,并且这部分患者在基因表达谱方面与Cyclin D1阳性的患者有显著差异。

目前已报道的重现性细胞遗传学异常包括9p21.3、11q22.23及22q11.22的缺失,以及10p11.23和13q31-3的扩增,而P16、ATM、CHEK2及P53基因的突变在MCL患者中也具有重要作用。

信号通路作为细胞生命活动所必须的调控机制,在肿瘤细胞的生物学行为中发挥着重要作用。基因表达谱研究发现,在正常B细胞发育的不同阶段,信号途径的相关基因表达水平差异不大,它们在B细胞的增殖、分化及凋亡中发挥重要作用。

而在MCL中。这些信号途径相关的基因却存在异常表达,且与MCL的发生、发展密切相关。因此,提高对这些信号通路的认识,有助于我们对MCL发病机制有更深入的理解。

一、P13K/Akt/mTOR信号途径

研究证实,在侵袭性母细胞型及经典型MCL患者中,P13K/Akt/mTOR信号途径具有组成性活化,丽导致这一途径激活的机制包括其上游激酶BTK、SYK、P13KCA的扩增及这一信号通路的开关——PTEN基因由于突变、缺失或甲基化而失活。

P13K属于PIK3CA激酶家族,当其接收细胞外信号后,可以招募Akt至细胞膜并由PDKl导致其活化。Akt的活化可以导致其下游的MDM2、Bad、FKHRL-1及P27等靶蛋自的磷酸化。

其中,MDM2的磷酸化促使其从细胞质进入细胞核,导致P53的降解,而Bad及FKHRL-1的磷酸化导致它们在胞质中滞留,使Bad失活并降低FKHRL-l激活的促凋亡基因的转录活性。P27KIPI的磷酸化导致其在胞质中聚集并通过蛋白酶体降解,使其对细胞周期G1/S期负调控作用减弱。

同时,P13K/Akt活化后导致其下游肿瘤抑制因子GSK3[3的磷酸化失活,从丽降低后者对CydinDl的磷酸化作用,抑制CyclinDl通过蛋白酶体降解。

另外,P13K/Akt途径是mTOR信号的主要激活因子。TSCI和TSC2是Akt的两个重要底物,二者的磷酸化可以释放抑制因子Rheb,后者可以活化mTOR并与一系列铰手架蛋白形成复合物mTORC1。

mTORC1下游的效应分子4EBPl可以释放elF4E,后者可以促进Cyclin D1、c-MYC及MCL-1等细胞周期相关基因的翻译。近来有研究发现,在接受统一化疗方案的MCL患者中,促癌因子elF4E是一个独立的预后不良因素。

雷帕霉素是FDA批准的第一个用于临床的mTOR抑制剂,其与细胞内的蛋白复合体结合以后可以抑制mTORCl激酶活性,从而抑制与肿瘤发生及进展相关蛋白的翻译。Ⅱ~Ⅲ期临床试验证实对多种肿瘤均有抗肿瘤效果,但由于其水溶性较差及生物利用度较低,限制了其进一步使用。

Temsirolimus是雷帕霉素的类似物,已在欧洲批准作为治疗难治/复发MCL的药物。同时,Ⅲ期临床试验结果显示Temsiolimus单药治疗(175 mg,每周1次,3周后继以75mg/N维持治疗)可以显著提高MCL患者的治疗反应率及无进展生存,而且血液学毒性小、治疗安全性高。

目前关于Temsirolimus与其他药物联合治疗MCL的临床研究也正在进行中瑚。Bruton’S酪氨酸激酶(BTK)是P13K/Akt/mTOK通路上游一个重要激酶。

MD Anderson报道的I期临床研究结果显示,BTK抑制剂ibrutinib对多种B细胞非霍奇金淋巴瘤均有抗肿瘤效果;而近期的Ⅱ期研究结果显示,ibrutinib单药治疗难治、复发的MCL患者具有很好的疗效及耐受性,总体反应率可达68%,而且前期治疗使用硼替佐米与否并不影响反应率,中位疗效持续时间达17.5个月,患者的18个月总生存率为58%。

CAL- 101为选择性P13K 6抑制剂,它可以抑制下游AKT的磷酸化从而导致细胞凋亡,并且可以抑制CXCLl2介导的肿瘤细胞迁移,同时下调基质细胞介导的趋化因子分泌及降低肿瘤细胞对细胞毒药物的耐药性。Kahl等报道38例MCL患者接受CAL-101治疗后总反应率为48%。

二、NF-κB信号途径

转录因子NF-κB家族成员通过与细胞存活、增殖、凋亡等相关基因形成同源或异源二聚体来调控基因表达。NF-κB信号通路可以分为经典和非经典两种途径:前者可以通过PKC-β使其下游的IkBa磷酸化而激活,导致IkBa通过蛋白酶体降解,从而释放P50及RELA。

后者通过IkBa复合体导致P100的磷酸化而激活,这一过程导致P52和RELB的释放,二者进入细胞核后与经典途径下游的转录因子P50及RELA共同促进靶基因Bcl-2、Bcl—XL、XIAP、cFLIP及BAFF的转录。

而BAFF可与BAFF-R结合后形成正反馈环路进一步活化经典及非经典的NF-KB途径。基因表达谱研究显示,在MCL患者中NF-KB的上述靶基因存在高表达并且与pIkBa具有显著相关性,而且在MCL肿瘤细胞中发现BAFF-R可以与c-REL协同作用。促进细胞存活及增殖相关基因的转录。

另外,NF-KB信号途径的负调控因子TNFAIP3/A20的失活也可以导致NF-KB信号通路的活化。蛋白酶体抑制剂作为靶向NF-KB通路的主要药物,目前已经用于多种B细胞肿瘤。

一项Ⅱ期多中心PINNACLE研究发现,硼替佐米单药治疗难治、复发的MCL患者,其中位总生存时间为23.5个月,而在有治疗反应的这部分患者中,中位反应持续时间为9.2个月,中位总生存时间为35.4个月,1年生存率可达91%。

目前多个临床研究结果均已证实硼替佐米可以作为MCL患者的治疗选择,而且有关硼替佐米与单克隆抗体及其他方案联合治疗MCL的临床研究也正在进行中。第2代蛋白酶体抑制剂carfilzomib在治疗多发性骨髓瘤患者的临床研究中已显示冉很好的疗效,但在MCL患者中报道甚少。

三、WNT信号途径

WNT信号途径在正常B细胞生长发育中具有重要作用,它可以通过依赖β-catenin的经典途径及c-Jun N末端激酶的非经典途径活化,而前者在肿瘤发生中更为重要。

当WNT配体缺乏时,β-catenin可以被AXINI-APC-GSK3t3复合体磷酸化,从而抑制β-catenin进入细胞核并促使其通过蛋白酶体降解。当WNT与其受体结合后,可以抑制AXINl-APC-GSK3β复合体的形成,从而促进β-catenin在细胞内聚集并且进一步向细胞核内转运。

在细胞核中,p-catenin可以激活TCF/LEF转录因子并上调CyclinD1、c-MYC等多个基因的转录。研究发现,在MCL细胞系及肿瘤组织中、州T家族成员WNT3及WNTIOa的表达,以及p-catenin在细胞核内表达增高均与GSK3p的失活相关。

四、Hedgehog信号途径

Hedgehog基因是一种分节极性基因,具有3个同源基因SHH、IHH及DHH。Hedgehog信号传递受靶细胞膜上两种受体FFCH和SMO的控制:当缺乏配体时,Hh信号途径处于失活状态,其膜蛋白受体PTCH可以抑制SMO的活性,信号下游的转录因子Gli与胞质蛋白Fused及Fused抑制闲子Sufu结合,导致Hh靶基因转录活性受到抑制。

当配体与FILCH结合后,可以激活下游的级联信号,使活化型的转录因子Gli进入细胞核,从而促进靶基因的转录,而这些靶基因包括调控细胞增殖和血管新生的Cyclin D、Cyclin E、Myc、EGF、PDGF及VEGF等。

在大多数血液系统肿瘤中,Hedge-hog信号途径在肿瘤起始中并不能发挥独立的作用,而在维持肿瘤细胞的生长、耐药方面具有重要作用。近期有研究认为,基质细胞来源的hedgehog蛋白IHH、SHH及DHH参与调控造血干细胞、淋巴细胞及B细胞肿瘤的增殖心。

研究发现,在MCL原代细胞中SHH信号相关分子及靶基因PTCH和Gli的表达水平增高。而且,下调转录因子Gli可以降低Cyclin D1及Bcl-2的转录水平。减低MCL细胞的增殖并提高化疗药物的敏感性。

五、DNA损伤修复途径

传统观点认为,在MCL发病中Cyclin D1的作用主要在于与CDK4/CDK6结合并通过抑制RBl来激活转录因子E2F,进而促进CyclinE/CDK2的活化,导致细胞周期从G1期到S期的转换。但在实体肿瘤的研究发现,CyclinDI可以与其他转录因子结合参与转录调控、染色质重塑及组蛋白修饰。

另有研究证实,当DNA双链断裂时,Cyclin D1可以与RAGI结合并通过同源重组促进DNA损伤修复。目前对这一现象的解释并无定论,有学者认为这一作用可能保护了肿瘤细胞的存活及参与了耐药的发生。

继发性细胞遗传学改变导致细胞周期及DNA损伤修复途径异常,其在MCL发病中具有重要作用。其中主要影响INK4a/CDK4/RBl及ARF/MDM2/P53途径。

二者均作用于CDKN2A基因座(9P21),它可以编码CDK抑制因子INK4a及P53的正调控因子ARF,而在MCL中,这一基因突变频率很高28。在DNA损伤修复过程中,ATM激酶作为一个抑癌基因发挥了重要作用。

有40%~75%的MCL患者存在这一基因的缺失或者突变。在母细胞型的MCL患者中存在TP53的突变且与17p13的缺失相关。

此外,在MCL中负调控基因MDM2和MDM4的过表达也可导致P53的异常,并且MDM2的过表达与MCL的不良预后显著相关。同时,MDM4的过表达降低了CDK抑制因子P21的表达,从而促进细胞周期的正常进行。

综上,可以看出在MCL中。以上信号途径最终都通过影响Cyclin D1及抗凋亡基因的表达来促进细胞周期及细胞增殖:而继发性细胞遗传学异常所致信号通路抑制因子、抑癌基因的失活及信号通路刺激因子、癌基因的持续激活在其中发挥重要作用,但这些继发性遗传学异常产生的机制仍值得进一步探讨。

同时,微环境中基质细胞分泌的蛋白可以通过这些信号途径来支持肿瘤细胞的存活,降低肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。因此,MCL疾病发生是一个多因素、多步骤参与的过程,并且其生物学行为具有明显的异质性,提示在临床疾病治疗过程中应结合患者的遗传学背景,注重多药联合的个体化治疗。

来源:中华血液学杂志

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