高三尖杉酯碱抗急性粒细胞白血病效应及其机制研究进展

姜 熙，唐育梅(综述)，黄慧芳(审校)

(1.福建医科大学协和临床医学院，福州350001;2.新疆独山子石化医院医务科，新疆克拉玛依833600;3.福建医科大学附属协和医院福建省血液病研究所，福州350001)

急性粒细胞白血病(acutemyelocytic leukemia，AML)是造血干细胞的恶性克隆性疾病。高三尖杉酯碱(homoharringtonine，HHT)适用于各型急性非淋巴细胞白血病的治疗，对急性原粒细胞，急性早幼粒细胞最为敏感、急性单核白血病细胞次之［1］。HHT作为一种抗肿瘤药物广泛应用于急性粒细胞白血病的治疗，其用药剂量小，与常用抗白血病药物无交叉耐药性，在我国已广泛应用于临床。

1 HHT治疗AM L的临床应用

HHT是从红豆杉科三尖杉属植物分离出的有效抗癌生物碱，我国于20世纪70年代初开始研究三尖杉的抗癌活性，发现HHT的抗白血病活性作用最强［2］。HHT也是国内首先应用于临床的细胞周期非特异性药物，其对S期和G2期细胞作用较小，对G1细胞杀伤作用最强［3］。HHT价格低廉，心脏不良反应小，骨髓抑制轻。20世纪70年代以后，HHT在国内被广泛用于AML的治疗，且获得较高的缓解率，尤其对M4及M5两种亚型的AML疗效最好。

HHT是国内治疗AML的主要药物，目前临床上通常将HHT与其他药物联合应用治疗AML，如HA(HHT、阿糖腺苷)、HAA(HHT、阿糖腺苷、阿柔比星)、HAG(HHT、阿糖腺苷、粒细胞集落刺激因子)等，且与单独使用HHT治疗相比，疗效更显著。Jin等［4］在4年期间对不同年龄段的AML患者开展了开放性、随机对照3期研究，评估了HAA对年轻的初诊AML患者的疗效及安全性，发现HAA组的完全缓解率和3年无病生存率均高于DA组(阿糖腺苷、柔红霉素)和 HAD(HHT、阿糖腺苷、柔红霉素)组，提示HAA是一项适合于新诊AML患者的治疗方案。2011年，有学者报道了1例BCR/ABL融合基因且伴有der(16)t(1;16)(q21;q23)但Ph染色体阴性的难治性急性巨核细胞白血病，他们采用HAD来治疗，患者获得部分缓解，随后改用伊马替尼和一个疗程的CAG(低剂量阿糖腺苷、阿柔比星、粒细胞集落刺激因子)进行诱导治疗，该患者获得完全缓解，40 d后复发，最终死于感染［5］。张戈［6］通过CAG预激方案(小剂量阿糖胞苷、阿克拉霉素、粒细胞集落刺激因子)联合HHT来诱导治疗骨髓增殖旺盛的复发或难治性AML，发现此诱导化疗方案疗效较好，且使用更安全。吉宇莹等［7］也采用预激化疗方案GHA(重组粒细胞集落刺激因子、小剂量阿糖腺苷、HHT)治疗复发难治、老年、低增生急性单核细胞白血病，其疗效肯定且不良反应发生率低。另有文献报道，血管内皮生长因子的反义核酸A7与HHT联用能显著降低HHT杀伤HL-60细胞的半抑制浓度即IC50，并提高白血病细胞凋亡率，而单独使用血管内皮生长因子反义核酸仅能抑制白血病细胞增殖，但不会诱导其凋亡［8］。此外，刘影等［9］发现小分子 RNA 能提高 HL-60细胞对HHT的敏感性，两者联用能有效抑制HL-60细胞的增殖，但其内在联合机制尚不明确。

2 HHT诱导AM L细胞凋亡的机制

研究表明，HHT主要通过诱导白血病细胞凋亡来发挥其抗白血病作用。HHT能够抑制真核细胞蛋白质和DNA的合成，并与时间和剂量呈依赖关系［1］。HHT能够抑制肽链合成的起始阶段，抑制细胞对亮氨酸的摄取和合成球蛋白，可使核糖核蛋白体分解，释放新生肽链，干扰核糖核蛋白体的功能，还能够选择性诱导G1和G2期的肿瘤细胞发生凋亡［10］。线粒体途径诱导的肿瘤细胞凋亡，是化疗药物诱导肿瘤细胞凋亡的重要机制之一，其受细胞色素C的调节。而细胞色素C的释放则受到Bcl-2家族的促凋亡蛋白Bax、Bak，抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1、Bcl-xL等的调节。研究发现HHT能够诱导野生型HL-60细胞和Bax缺失的HL-60细胞凋亡，说明HHT诱导的细胞凋亡并不依赖 Bax［1］。Yin等［11］比较了 HHT对 AML细胞和慢性髓细胞性白血病细胞凋亡的诱导作用，采用RNA干扰技术和构建慢性髓细胞性白血病细胞株KB8(KB8为Bcl-xL过表达的一种细胞)，发现KB8细胞对HHT的诱导凋亡作用高度耐受;而AML细胞与慢性髓细胞性白血病细胞相比表达较低水平的Bcl-xL。上述结果显示，Bcl-xL可能是白血病细胞抵抗HHT凋亡诱导作用的关键蛋白。与HHT诱导凋亡相关的还有MHC-Ⅰ类抗原分子、钙结合蛋白D-28K、氯通道蛋白6、癌蛋白18、锌指蛋白HELIOS等。此外，与正常造血细胞相比，AML细胞通常高表达端粒酶，这可能也是导致AML对HHT敏感的一个因素。

3 HHT对Jak-STAT、PI3K/AKT与WNT信号途径的影响

在同一骨髓微环境中，白血病细胞与正常造血干细胞表现出截然不同的生物学特性，正常造血细胞在各种细胞因子的影响作用下不断分化成熟，而AML细胞却表现为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻，停滞在细胞发育的不同阶段，同时在骨髓和其他造血组织中大量增殖，并浸润其他组织和器官，使得正常造血受抑制，提示细胞内信号途径异常在AML形成过程中起着重要的作用。2008年，Tong等［12］报道HHT具有泛酪氨酸激酶抑制剂活性，能够阻断白血病细胞内的多条信号途径，抑制AML细胞抗凋亡和无限增殖能力。

3.1 Jak-STAT信号途径 众多学者的研究结果显示，白血病细胞中普遍存在 Jak-STAT信号途径的持续激活［13-14］。HHT作为一种有效的抗AML药物，可能对Jak-STAT信号途径产生重要影响。骨髓微环境中，很多细胞因子和生长因子受体调节异常，他们通过Jak-STAT途径来转导信号，发挥促增殖或促凋亡作用，其中Jak2与造血关系最为密切。

Jak2是非受体酪氨酸激酶Janus家族一员，通过与细胞因子作用参与细胞内信号转导，调节血细胞的生成与分化成熟。任艳玲等［15］研究，Jak2 抑制剂 α-氰基-(3，4-羟基)N-苄苯乙烯胺单独及联合HHT对人急性红白血病细胞株的Jak2-STAT5信号途径的影响及其机制，发现均能诱导凋亡，但并无显著的协同作用，提示HHT既可以通过抑制Jak2的酪氨酸激酶活性，又可作为一种广谱蛋白酪氨酸激酶抑制剂来阻断Jak2-STAT5信号途径的磷酸化，通过影响与细胞恶性增长相关的途径从而抑制细胞生长和诱导凋亡。

3.2 PI3K/AKT信号途径 磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase/serine-threonine kinase，PI3K/AKT)信号途径广泛存在于细胞中，是参与调节细胞增殖和分化的信号转导途径，在肿瘤的发生、发展中也起重要的调节作用。PI3K是一种细胞内磷脂酰肌醇激酶，主要由催化亚基p110和调节亚基p85组成，可被生长因子、细胞因子、激素等细胞外信号刺激激活，PI3K/AKT信号途径在多种肿瘤细胞中被过度活化，并与肿瘤细胞的存活、增殖、转移及多药耐药表型相关。AKT可通过磷酸化参与细胞生长调控的下游靶蛋白来转导抗凋亡信号。PI3K/AKT途径的持续性激活是AML的一个共同特征［16-17］。它的激活有助于促进白血病祖细胞的克隆形成，抑制AML细胞的分化与凋亡，促进AML细胞增殖，延长细胞存活期，并且可抵抗AML细胞毒性药物的疗效［18-19］。50%～80%的原发性AML患者血清中可检测出PI3K活性和AKT Ser473位点的磷酸化［20］。与高表达磷酸化AKT的患者相比，低表达磷酸化AKT的患者平均存活时间显著延长［20-21］。HHT可下调AML细胞AKT的磷酸化水平，抑制PI3K/AKT信号途径。

3.3 WNT信号通路近年来，越来越多的证据表明在白血病形成过程中出现WNT信号异常，且显示WNT信号途径的激活与白血病的发病机制有关［22-23］。Valencia等［23］研究了WNT信号途径的表观遗传调节与AML预后的相关性，发现AML患者普遍存在WNT拮抗剂基因甲基化，且其与WNT信号途径的激活有关，此外与患者的不良预后也存在相关性。β联蛋白是WNT信号途径的下游元件，活化的AKT甚至可以通过磷酸化丝氨酸552位点直接激活β联蛋白。高表达β联蛋白将导致细胞分化受阻和白血病的发生、发展。WNT3A可以激活WNT/β联蛋白信号途径。在一些AML细胞系中WNT3A通过提高β联蛋白水平和降低磷酸化β联蛋白促进AML干/祖细胞的自我更新［24］。Kaplan-Meier生存曲线分析显示异常激活的β联蛋白和高活性拓扑异构酶Ⅱ是AML不良预后的独立预测因素［25］。Wang等［26］在研究急性单核细胞白血病细胞株细胞时发现，当细胞WNT3A基因沉默时，可以增强HHT诱导的生长抑制和凋亡作用。

4 结语

早期研究认为HHT治疗AML的主要机制是抑制DNA及蛋白质合成，随着研究的深入，对其抗白血病作用的研究已深入到基因水平。此外，HHT作为广谱酪氨酸激酶抑制剂可阻止很多相关的细胞信号转导途径，并可能在靶向治疗酪氨酸激酶异常活化的AML中扮演重要的角色。AML是多个基因突变的结果，其发生涉及多个步骤与多个信号途径的持续激活，HHT在信号途径网络中诱导AML细胞凋亡、抑制AML细胞增殖的确切机制还有待进一步阐明。

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