急性淋巴细胞白血病(ALL)的特点是骨髓中恶性未成熟淋巴样细胞的积累，是儿童中最常见的恶性肿瘤，占儿童癌症的三分之一。ALL大致分为B系和T系。B系即前B细胞急性淋巴细胞白血病 (BCPrecursor-ALL，等同于Pre-B ALL)是一种B细胞系淋巴母细胞恶性肿瘤。患儿治愈率约为85%，而成人的总生存率低于50%。一直以来，糖皮质激素（GC）是治疗B细胞急性淋巴细胞白血病（BCP-ALL）的主要药物，但是15%-20%的患儿会出现抗药，故设法消除这种耐药显得尤为重要。近日，斯坦福大学 Jolanda Sarno 和 Kara L. Davis 团队发表于 Nature Communications 题为 Dasatinib overcomes glucocorticoid resistance in B-cell acute lymphoblastic leukemia 的文章， 通过体外实验与动物体内异体移植实验，揭示了多激酶抑制剂达沙替尼与GC联合使用时，可增加细胞死亡，从而减少白血病负担，延长动物异种移植模型的生存期。指出通过添加达沙替尼靶向活性信号可能是克服BCP-ALL中GC耐药的治疗方法。
首先介绍B细胞发育阶段先后顺序：淋巴样祖细胞—前祖B细胞（pre-pro-B cell）—祖B细胞（pro-B cell）—前B细胞（pre-B cell）……B细胞祖细胞（B cell progenitor）与前祖B细胞（pre-pro-B cell）意义接近，区别在于B细胞祖细胞还没有开始抗体基因的重排，而前祖B细胞已经开始。
GC是治疗BCP-ALL的关键药物，但是抗药细胞的表型及其抗药机理尚不明确。GC抵抗与B细胞急性淋巴白血病复发风险的上升有关。通过研究健康前祖B细胞的转录组学和单细胞蛋白质组学信息，研究团队发现了GCR通路和B细胞发育过程之间的联系。健康的前B细胞表达的GC受体程度最高，这种发育性表达在原发及复发患者的原始BCP-ALL细胞中被保留了。BCP-ALL，全称为B细胞祖细胞急性淋巴细胞白血病（B-cell Progenitor Acute Lymphoblastic Leukemia），是BCPrecursor-ALL/Pre-B ALL的一个亚型，源自B细胞的祖细胞。体内和体外对原始BCP-ALL细胞的的糖皮质激素治疗显示了B细胞发育和GC通路的内在联系对白血病细胞的GC抵抗至关重要。对从GC治疗后依旧存活的BCP-ALL细胞系的基因组丰度分析展现了B细胞受体通路的丰富程度。此外，这些细胞系还展现了一种具有PI3K/mTOR和CREB信号的前B细胞表型。
糖皮质激素和B细胞通路在健康的人B细胞祖细胞中共同表达通过检验正常人体内B细胞祖细胞，研究人员发现了GC通路与B细胞发育之间的高度关联，尤其是在跨越原/前B细胞检查点的细胞中。GC处理后，健康B细胞祖细胞的细胞周期停滞，证明GCR信号在此检查点可以调控细胞周期，体现其在BCP-ALL复发中的重要性。另外，糖皮质激素抵抗在BCP-ALL中是耐药和治疗无效的前兆。因此，这些数据表明GCR信号的正常发育作用与其如何参与BCP-ALL的GC抗性之间存在联系。在白血病治疗中，单药GC可以抑制细胞生长，诱发细胞周期停止，并通过激活前凋亡通路调控细胞凋亡。但是，并非所有细胞都对此敏感，而且其抵抗机理尚不明确。研究团队证明在祖B细胞向前B细胞发育转换时具有PI3K激酶和mTOR通路的细胞在诊断时就可能预示着复发。并且，GC可能在B细胞发育过程中扮演着促进和抑制的双重作用。
团队研究了健康和白血病B细胞中的GC通路，发现GC抵抗和B细胞发育之间的关系与下游PI3K/mTOR和CREB信号的激活有关。达沙替尼是一种双重SRC/ABL抑制剂，临床上用于治疗费城染色体阳性BCP-ALL，最有效地抑制这些途径，其与地塞米松联合使用可增加体外细胞死亡和体内模型中的存活率。这些发现表明达沙替尼可以解决儿童白血病的GC抵抗。
地塞米松与达沙替尼联合使用减少了体内植入肿瘤细胞，增加动物模型生存率认识GC抗药性和其与BCP-ALL治疗失败的关系，对于治疗患者有至关重要的意义。近期研究发现，包括GC的多药耐药也与白血病细胞通过整合蛋白依附于基质的能力有关，一种α6整合蛋白的抑制剂已经被试用于提高细胞应对化疗的敏感性。一般来说，对GC的敏感性基于GCR的表达情况。但是，在先前针对BFM治疗的临床研究中显示，GCR蛋白在强的松敏感与不敏感人群之间的表达没有差异。于是研究人员通过分析GCR在单细胞层面的表达发现，那些预后不佳和被认定为对GC不敏感的患者的细胞在体外试验中，GCR表达在原B细胞中最多。在治疗前，这些细胞展现了通常被GCR抑制的靶点的激活，包括cyclinA，cyclinB，pNFKB和c-myc，表明了这些细胞中转录控制的解除。Pre-BCR基底信号（Tonic signaling）对前B细胞存活至关重要，涉及近端pre-BCR相关SRC家族激酶(如Lyn, Fyn)的激活，这与之前关于B细胞中BCR途径信号与其他途径的交叉反馈的报告一致。包括此文在内的多项关于BCP-ALL的研究都认为细胞发育起源对耐药性的治疗是至关重要的。通过研究早期人类B细胞的常规发育过程，团队观察了糖皮质激素抵抗的白血病细胞表型并且认为伴随着激活的pre-BCR信号的pre-B样白血病细胞会抵抗糖皮质激素。因此，通过达沙替尼针对性抑制这些信号可能是一类克服糖皮质激素抵抗的治疗方法。当然，还有一些问题需要后续研究来解决。首先，原始细胞中机制方面的研究受到材料的获取和原始材料异源性特征的限制。为了精准地将GCR通路与早期B细胞中相关的发育信号的相互作用辨别清楚，需要多种针对蛋白质和RNA的组学方法，同样也需要研究所有有可能的通路的细胞系的基因调控。撰文
责编
制作
排版 | Sheila 校对 | uu
延伸阅读
贝林妥欧双抗在首次复发的低危急性B淋巴细胞白血病患者中显示疗效
减药不减效！儿童急性B淋巴细胞白血病新方案成绩亮眼
*本文由深圳市拾玉儿童公益基金会“儿童肿瘤前沿”团队编译或约稿，文中图表均源引自文献原文。本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。如需转载，请留言或联系[email protected]。本文旨在分享儿童肿瘤科研前沿成果，不是治疗方案推荐。如需获得疾病治疗方案指导，请前往正规医院就诊。
▼滑动查看更多▼
Resistance to glucocorticoids (GC) is associated with an increased risk of relapse in B-cell progenitor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL). Performing transcriptomic and single-cell proteomic studies in healthy B-cell progenitors, we herein identify coordination between the glucocorticoid receptor pathway with B-cell developmental pathways. Healthy pro-B cells most highly express the glucocorticoid receptor, and this developmental expression is conserved in primary BCP-ALL cells from patients at diagnosis and relapse. In-vitro and in vivo glucocorticoid treatment of primary BCP-ALL cells demonstrate that the interplay between B-cell development and the glucocorticoid pathways is crucial for GC resistance in leukemic cells. Gene set enrichment analysis in BCP-ALL cell lines surviving GC treatment show enrichment of B cell receptor signaling pathways. In addition, primary BCP-ALL cells surviving GC treatment in vitro and in vivo demonstrate a late pre-B cell phenotype with activation of PI3K/mTOR and CREB signaling. Dasatinib, a multi-kinase inhibitor, most effectively targets this active signaling in GC-resistant cells, and when combined with glucocorticoids, results in increased cell death in vitro and decreased leukemic burden and prolonged survival in an in vivo xenograft model. Targeting the active signaling through the addition of dasatinib may represent a therapeutic approach to overcome GC resistance in BCP-ALL.
DOI: 0.1038/s41467-023-38456-y
专业点燃希望约 7 分钟