白血病干細(xì)胞研究進(jìn)展

俞 罡

廣西桂東人民醫(yī)院血液科，廣西梧州 543001

有學(xué)者提出，白血病干細(xì)胞(LSC) 是由正常造血干細(xì)胞(HSC)突變形成的[1]，在白血病細(xì)胞中，也存在像正常造血系統(tǒng)類似等級(jí)，如祖細(xì)胞、分化細(xì)胞及成熟細(xì)胞。LSC 具有誘導(dǎo)白血病能力，而非LSC 的白血病細(xì)胞不具備此能力。LSC 可以在體外廣泛增殖、自我更新以及分化潛能。本綜述通過(guò)探討近年來(lái)LSC 的研究，對(duì)LSC 的生物學(xué)特點(diǎn)及功能進(jìn)行闡述，為白血病提供了新的研究方向。

1 LSC 的起源

目前多傾向于以下三種假說(shuō)。

1.1 HSC 轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)SC

早期研究表明，HSC 累計(jì)突變產(chǎn)生LSC。LSC 具有HSC 的功能，易于惡性生長(zhǎng)，自我更新和無(wú)限增殖，并且證實(shí)白血病細(xì)胞群體中的細(xì)胞表面標(biāo)識(shí)[2]，有與HSC 類似標(biāo)識(shí)，表型是CD34+、CD38-。另一個(gè)證據(jù)是針對(duì)慢性粒細(xì)胞性白血病(CML)的遺傳學(xué)研究[3]。在絕大多數(shù)CML 患者中，其細(xì)胞遺傳學(xué)標(biāo)之一是ph 染色體，這是指由t(9q34；22q11)所致的異常的22 號(hào)染色體，它包含有bcr-abl融合基因，能產(chǎn)生210kD 的bcr-abl 融合蛋白，提示突變發(fā)生根源是HSC。

1.2 定向祖細(xì)胞轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)SC

多能祖細(xì)胞也是靶點(diǎn)之一，例如急性早幼粒細(xì)胞性白血病(APML)，存在APML 相關(guān)融合基因PML／RARα，該基因由t(15，17)平衡相互轉(zhuǎn)位所致，它存在于CD34+、CD38-細(xì)胞群體中，而不在HSC 中，這表明APML 轉(zhuǎn)變過(guò)程與更具分化性的細(xì)胞類型LSC有關(guān)，而不是HSC[4]。研究發(fā)現(xiàn)，從慢性髓細(xì)胞白血?。–ML）急變患者分離純化的粒／巨噬祖細(xì)胞(GMP)體外具有較強(qiáng)的自我更新能力[5]。

1.3 成熟白血病細(xì)胞去分化

相對(duì)分化成熟的白血病細(xì)胞可以去分化，重新獲得LSC 的能力。據(jù)推測(cè)，HSC 和祖細(xì)胞分別通過(guò)不同途徑，突變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)SC。

2 LSC 的免疫表型

目前研究已確定了LSC 的一些免疫表型[6-7]：如CD34、CD38、cD71、HLADR-、cDll7、cDl23+等，HSC 和LSC 具有相同的細(xì)胞表達(dá)分子如CD34+、CD38-，但LSC 不表達(dá)CD90 和CDll7。CDl23 是IL-3 受體a 鏈。AML（急性髓系白血病細(xì)胞）中98%的可測(cè)得CD34+、CD38-，但在正常HSC 中無(wú)法測(cè)得CD34+、CD38-，因此我們可以針對(duì)這個(gè)差異進(jìn)行AML LSC 的靶向治療。

分析研究LSC 特異性抗原，進(jìn)一步論證了LSC 的存在，其用途在于：監(jiān)測(cè)微小病灶；分析與正常HSC 基因表達(dá)的差異，研究白血病惡化的發(fā)生機(jī)理；實(shí)現(xiàn)針對(duì)AMI 的LSC 靶向療。

3 LSC 的治療

目前白血病的治療以化療為主，隨著靶向治療研究的進(jìn)展，白血病患者的臨床緩解率有了較大程度的提高，LSC 的發(fā)現(xiàn)和深入研究使AML 和CML 的臨床治療有了新前景。

3.1 針對(duì)LSC 細(xì)胞表面分子的治療

通過(guò)研究LSC 表面抗原，將單克隆抗體或細(xì)胞因子與細(xì)胞毒素偶聯(lián)，可以特異性作用于LSC。如部分SL-IC 能被白喉毒素結(jié)合粒細(xì)胞刺激因子免疫毒素[8]殺死。部分NOD/SCID 的AML 鼠模型體內(nèi)，通過(guò)注射CD44 或者CXCR4 的單克隆抗體[9]治療，LSC的數(shù)量明顯減少，部分病例可治愈，但是白血病細(xì)胞的殘留和復(fù)發(fā)在治療后都有發(fā)生。

3.2 誘導(dǎo)針對(duì)LSC 的特殊免疫反應(yīng)

異基因造血干細(xì)胞移植和移植后的移植物抗白血病作用被認(rèn)為是針對(duì)LSC 的細(xì)胞靶向治療之一。有學(xué)者[10]應(yīng)用細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞克隆特異性針對(duì)次要組織相容性抗原，抑制了人AML 細(xì)胞在NOD/SCID 小鼠體內(nèi)的植入，并證實(shí)該抑制作用由CTL 直接針對(duì)LSC 介導(dǎo)，該發(fā)現(xiàn)可能可以用于經(jīng)過(guò)異基因移植然后又復(fù)發(fā)的AML 患者的治療。

3.3 針對(duì)LSC 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的治療

核轉(zhuǎn)錄因子(NF—KB)是Flt3 的下游分子[11]，具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用，在LSC 中處于活躍狀態(tài)，在HSC 中不活躍，利用NF—KB 抑制劑，一種天然產(chǎn)物：銀膠菊內(nèi)酯，作用于NOD/SCID鼠模型，對(duì)LSCs 的作用具有高度特異性，可誘導(dǎo)AML 和CML LSC及其祖細(xì)胞的凋亡而不影響正常造血干細(xì)胞。

3.4 針對(duì)LSC 微環(huán)境的治療

LSC 需要與其微環(huán)境相互作用才可以支持其干細(xì)胞的特征，適宜的微環(huán)境對(duì)于LSC 的存在及增生十分重要。學(xué)者[12]研究發(fā)現(xiàn)，黏附分子CD44 是AML LSC 的一種重要調(diào)節(jié)因子，對(duì)于LSC 的歸巢及維持LSC 處于原始狀態(tài)是必需的。應(yīng)用針對(duì)CD44 的單克隆抗體H90 調(diào)控CD44 的功能，可導(dǎo)致移植AML 細(xì)胞的NOD／SCID 小鼠的白血病細(xì)胞負(fù)荷明顯降低，CD44 因此而成為清除LSC 的重要靶點(diǎn)。

4 展望

腫瘤干細(xì)胞的概念來(lái)自于腫瘤內(nèi)部存在一群能夠耐受藥物殺傷并成為腫瘤復(fù)發(fā)根源的細(xì)胞。如果該群細(xì)胞不能耐藥或細(xì)胞周期活躍而且不具備持續(xù)的自我更新能力，則會(huì)在腫瘤治療過(guò)程中被清除或經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的分裂被清除，這就不能成為真正意義上的腫瘤干細(xì)胞。因此，我們需要不斷改進(jìn)移植模型和研究實(shí)驗(yàn)方法，從而更加深入的研究LSC 的起源、表型等方面的問(wèn)題，為L(zhǎng)SC 的靶向治療奠定堅(jiān)實(shí)的理論及臨床基礎(chǔ)。

[1]Visvader JE，Lindeman GJ.Cancer stem cells in solid tumours：accumulating evidence and unresolved questions [J].Nat Rev Cancer,2008,8：755-768.

[2]Tanturli M，Giuntoli S，Barbetti V，et a1.Hypexia selects bortezomib-resistant stem cells of chronic myeloid leukemia [J].PLoS One,2011,6：e17008.

[3]Gong X，Schwartz PH，Linskey ME，et a1.Neural stem／progenitors and glionla stem—like cells have differential sensitivity to chemotherapy[J].Neurology，201l，76：1126-1134.

[4]Kirstetter P，Schuster MB，Bemshchenko O，et a1.Modeling of C／EBPalpha mutant acute myeloid leukemia reveals a common expression signature of committed myeloid leukemia—initiating cells [J].Cancer Cell，2008，13：299-3l0.

[5]Chen W，Kumar AR，HudsonWA，et al.Malignant transformation initiated by Mll-AF9：gene dosage and critical target cells [J].Cancer Cell，2008，13：432-440.

[6]Nicolas G，Marchi E，Vyas P，et a1.Coexistence of LMPP-like and GMPlike leukemia stem cells in acute myeloid leukemia [J].Cancer CelL，2011，19：138-152.

[7]Bereshchenko O，Maneini E，Moore S，et a1.Hematopoietic stem cell expansion precedes the generation of committed myeloid 1eukemia initiating cells in C／EBPalpha mutant AML [J].Cancer Cell，2009,16：390-400.

[8]Taussig DC，Vargaftig J，Bonnet D，et a1.Leukemia initiating cells from some acute myeloid leukemia patients with mutated nucleophosmin reside in the CD34-fraction[J].Blood，2010，115：1976-1984.

[9]Morisot S，WayIle AS，Bohana-Kashtan O.High frequencies of leukemia stem cells in poor-outcome childhood precursor-B acute lymphoblastic 1eukemias[J].Leukemia，2010，24：1859-1866.

[10]Adams JM，Kelly PN，Dakic A，et a1.Role of“cancer stem cells”and cell survival in tumor development and maintenance [J].Cold Spring Harb Syrnp Quant Biol，2008，73：451-459.

[11]Taussig DC，Miraki—Moud F，Anjos 一AFonso F，et a1.Anti—CD38 antibody—mediated clearance of human repopulating cells masks the heterogeneity of leukemia-initiating cells [J].Blood，2008，11 2：568-575.

[12]Sarry JE，Murphy K，Perry R.Human acute myclogenous leukemia stem cells are rare and heterogeneous when assayed in NOD/SCID/IL2R γ c-deficient mice[J].J Clin Inves，2011，121：384-395.

[13]Campbell CJ，Lee JB，Levadoux-Martin M.The human stem cell hierarchy is defined by a functional dependence on Mcl l for self renewal capacity[J].Blood，2010，116：1433-1442.

[14]Jacob B，Osato M，Yamashita N.Stem cell exhaustion due to Runxl deficiency is prevented by Evi5 activation in leukemogenesis[J].Blood，2010，115：1610-1620.