- 急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)简介
急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一类由造血细胞发生遗传学改变、进而衍生为高度异质性的血液系统恶性肿瘤。是成人急性白血病中最常见的一种类型,约占成人白血病的70%。其主要特征是骨髓、血液及其他造血器官中的造血祖细胞/造血干细胞 (hematopoietic stem cell,HSC) 恶性增殖失控和分化障碍。[1] AML是一种异质性很强的疾病,不同的患者预后差异很大。AML 的预后相关因素主要包括年龄、体能状态、是否有合并症、基因特征等,基因特征主要指细胞遗传学和分子方面的异常。[2] 在过去近40年里,AML的标准治疗几乎没有进展。2017年是AML靶向治疗史上具有划时代意义的一年,FDA 批准了4个新药,分别为FMS样酪氨酸激酶 (Fms-like tyrosine kinase-3,FLT3)抑制剂米哚妥林 (midostaurin),IDH2 抑制剂恩西地平(enasi-denib),柔红霉素和阿糖胞苷脂质体CPX351 以及重新启用CD33 单抗吉妥珠单抗奥唑米星 (gemtuzumabozogamicin,GO)。 其中,米哚妥林和CPX351 可作为一线治疗,恩西地平可作为挽救治疗,GO 则二者均可。由于AML 是一类具有高度异质性的恶性肿瘤, 虽经传统方案治疗仍有40%的患者未达到CR,且OS低。[3] 虽然造血干细胞移植可最大限度地治疗AML,但限于allo-HSCT 供体来源不足或匹配度较低以及经济条件等因素,使得适用人群有限。因此,医药界迫切希望寻找和开发AML 的新靶点及新药物。
- 细胞增殖作用相关重要信号通路的基因突变(AML患者发生率59%)
Fms 样酪氨酸激酶-III(Fms-related tyrosine kinase 3,FLT3)经配体激活FLT3受体后,能触发一系列与细胞增殖有关的信号通路,如 RAS-RAF、JAK-STAT 和 PI3K-AKT等。 近期发现受RAS基因调控的下游促肿瘤生长基因ETS-2(E26 transformation 2 specific)的高表达,可作为不良预后的指标之一,其突变包括细胞内部重复串联序列(internal tandem duplication,ITD)或受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)结构域活化环内单个氨基酸发生取代(FLT3/TKD 突变)等两种类型的点突变。有20%-50%的AML患者存在由 FLT3-ITD 活化激活的FLT3突变。 该突变将激活STAT5信号通路, 继而激活下游促癌因子丝氨酸苏氨酸激酶Pim-1/2通路,以上这些过程均是调控白血病细胞增殖和细胞凋亡的关键通路。此外,还有5%~10%的患者是由于FLT3/TKD突变所引起的AML疾病。[4-6] 由高频率的FLT3突变引起的AML 疾病以及FLT3突变所引起的不良预后,推动了FLT3 抑制剂在AML疾病治疗的研究进程。3. FTL3抑制剂
FLT是AML最常见的突变基因,其突变率约为三分之一,多见于核型正常的患者[7]。FLT3( Fms - like tyrosine kinase3) 属于III型受体酪氨酸激酶( re- ceptor tyrosine kinase III,RTK III) 家族成员,在造血前体细胞的增殖、分化中起重要作用。[8] FLT3最常见的突变类型包括内部串联重复序列( internal tan- dem duplication,ITD) 及活化环中的点突变( point mutation in the activation loop,TKD )。 [9] 该基因的突变可活化 RAS/RAF/MEK 信号通路[10]。Rebechi等[11]发现有FLT3突变的AML患者,其OS和PFS均差于不伴有FLT3突变的患者,且FLT3突变患者复发的几率为71%,高于FLT3阴性的患者,表明FLT3是AML的不良预后因素。FLT3在造血功能中作为重要的调节分子,在大多数急性白血病病例中过表达。[12] FLT3通路在其中起重要作用。造血祖细胞(HPCs)的生长和分化。[13,14]许多研究表明,AML和其他血液系统癌症与FLT3异常密切相关.[15-19]与其他RTKs一样,FLT3受体在与其结合时会二聚化。 FLT3配体,导致下游信号传导途径的自磷酸化和活化,例如RAS / MEK,PI3K / AKT / mTOR和JAK / STAT。这些途径在调节细胞周期,细胞凋亡和细胞分化中起重要作用。然而,FLT3的突变导致FLT3在没有配体结合和下游信号传导途径激活时过度活化。[20]约30%的AML患者存在某种形式的FLT3突变,并且组成性激活内部串联重复(ITD)在近膜结构域(约25%的AML患者)中突变(1-100个氨基酸)总是呈现出最大的临床挑战。 FLT3一直是治疗AML的重要靶点,许多小分子FLT3抑制剂(quizartinib,索拉非尼,midostaurin,lestaurtinib,crenolanib)正在上市或正在研究中。[21]尽管其中一些化合物已显示出初始治疗效果 - 适应,反应是短暂的,并且复发在几周内发生,部分原因是靶标覆盖不足,平行途径的激活和抗性突变的获得。[22]Midostaurin(PKC412,N-苯甲酰基星形孢菌素)是多靶点酪氨酸激酶抑制剂( TKI)用于抗FLT3,VEGFR2,KIT,PDGFR和PKC-a。 Midostaurin于2017年在美国首次推出用于治疗新诊断的急性髓性白血病和化疗联合治疗的成年患者。 midostaurin的成功表明FLT3和其他抗肿瘤靶标的抑制可以提高抗肿瘤效率。针对FLT3的抑制剂分为一代和二代,一代包括索拉菲尼,舒尼替尼,米哚妥林和 lestaurtinib,其特点是特异性不强,针对多个靶点; 二代抑制剂包括 quizartinib,crenolanib和gilteritinib,其特点是特异性强,与FLT3的亲和力高。
4. 研究思路
由于AML和其他血液系统癌症与FLT3异常密切相关,通过靶向抑制FLT3可达到一定抗AML的作用。因此本实验可通过细胞实验,阐明FN-1501在细胞水平靶向FLT3进而发挥抗AML作用。
前期可通过MTT细胞活力检测和细胞凋亡检测相关实验来测定细胞的增殖与凋亡情况,从细胞水平评定药物的作用效果。然后通过western blot实验检测药物处理后MV4-11细胞中相关通路及靶点蛋白的表达情况进而测定FN-1501的药效以及FN-1501对于FLT3的靶向作用及表达情况。综合上述实验可评定检测FN-1501对FLT3的抑制作用及对MV4-11细胞凋亡诱导作用,得到最终全部数据并整理,综合数据探究FN-1501对于AML的作用,得到最终结论。
[1]Medinger M , Passweg J R . Acute myeloid leukaemia genomics[J]. British Journal of Haematology, 2017.
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