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恶性淋巴瘤的表观遗传调控与治疗

 水共山华 2015-02-08

 恶性淋巴瘤是淋巴细胞在分化不同阶段发生恶变的一类疾病,以单克隆淋巴细胞的增殖失控为特点。目前,已知基因异常和生物学改变是淋巴瘤发生和演进的重要起始因素。近年来,表观遗传学改变在疾病进程中的作用也越来越受到重视。化疗在恶性淋巴瘤治疗中发挥着重要作用,但肿瘤细胞的多药耐药性往往导致化疗失敗和疾病复发。

多药耐药的产生机制与肿瘤细胞的表观遗传改变密切相关。此外,组蛋白乙酰化和甲基化修饰发生于多种恶性淋巴瘤中。近年来的研究表明,微小 RNA(miRNA)对淋巴瘤的发生和肿瘤耐药的调控具有重要作用,因此,针对表观遗传异常的调控可能在未来恶性淋巴痛的治疗中发挥重要作用。

一、组蛋白乙酰化在淋巴瘤治疗中的作用

组蛋白乙酸转移酶(histone acetyltransferase,HAT)和组蛋白去己敢化酶(histone deacetylase,HDAC)共同决定着组蛋白乙酰化的程度,调节染色质结构与功能蛋白表达之间的动态平衡。HDAC 抑制剂通过抑制 HDAC 的活性,重塑染色质结构,进而参与基因转录的调控。随着对淋巴瘤细胞生物学特性的深入理解,基于发病机制研发的 HDAC 抑制剂巳成为淋巴瘤治疗中颇具前景的药物。

1. 霍奇金淋巴瘤(Hodgkin's lymphoma,HL):通过化疗、放疗和造血干细胞移植等方法可使霍奇金淋巴痛的治愈率达到 85% 以上,但对于没能获得完全缓解(complete response,CR)的难治复发患者,预后相对较差,患者的中位生存时间约为 3 年。近年来的临床试验证明,复发难治性 HL 患者使用 HDAC 抑制剂可获得较好的疗效。

(1)帕比司他(Panobinostat):临床Ⅰ期试验证实其疗效可观。在以移植后复发的 HL 患者为主要研究对象的 n 期临床试验中,72% 的患者肿瘤缩小,2 例达 CR,17 例达部分缓解(partial response,PR)。主要不良反应为疲劳、厌食和中性粒细胞减少等,部分不良反应可通过调整剂量得到控制。

(2)Mocetinostat(MGCD0103):该药具有抑制 HL 细胞系增殖的作用,且能诱导肿瘤坏死因子α(tumour necrosis factor-α,TNF-α)的分泌和表达。Ⅱ期临床试验显示,Mocetinostat 单药对经过高强度治疗的复发难治 HL 患者有效,在可评估疗效的 43 例患者中,疾病控制率为 34.8%(15/43)。

2.B 细胞非霍奇金淋巴痛(B cell non-Hodgkin's lymphoma,B-NHL):B-NHL 是临床中最常见的一种恶性淋巴瘤,由于其复发率高,因此亟需更加有效的治疗方案。目前,相关临床试验已证明,HDAC 抑制剂对 B-NHL 具有潜在的治疗作用。(1)Vorinostat(SAHA):Ⅰ期临床试验显示,50% 的患者获得 CR 或 PR,其中 3 例为滤泡细胞淋巴瘤,1 例为套细胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma,MCL)。

常见的不良反应为神经性厌食、高血脂、蛋白尿和血液系统异常,停药后部分血液系统症状可消失。而在 Vorinostat 治疗复发难治性弥漫大 B 细胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma,DLBCL)的Ⅱ期临床试验中,仅 1 例(5.6%,1/18)患者获得 CR,在其推荐的可耐受剂量范围内,对于 DLBCL 的疗效有限。因此,Vorinostat 治疗 B-NHL 的疗效仍需更大样本量的临床试验来证明。

(2)Belinostat:Belinostat 治疗复发难治 NHL 和 HL 的Ⅰ期临床试验显示,每日口服 750-1250mg 为可接受的安全范围,患者可获得疾病稳定(stable disease,SD)。因此,未来应着重探讨 HDAC 抑制剂和其他靶向药物联合治疗的效果,从而为复发难治性淋巴瘤提供更为有效的治疗方案。

3.T 细胞非霍奇金麻巴瘤(Tcellnon-Hodgkin'slymphoma,T-NHL):T 细胞和 NK 细胞肿瘤为侵袭性淋巴瘤,5 年生存率约为 I0% ~ 30%,其中的复发难治性患者是急需解决的临床难题。可喜的是,HDAC 抑制剂在皮肤 T 细胞淋巴瘤(cutaneous T cell lymphoma,CTCL)的治疗中取得了较好的疗效。

(1) Vorinostat:口服 Vorinostat 的Ⅰ、Ⅱ期临床试验结果显示,Vorinostat 治疗 CTCL 的总体缓解率为 24. 4%,中位缓解时间为 11.9 周,中位缓解持续时间为 15.1 周。在Ⅱ期多中心临床试验中,根据毒性反应评估范围,最终将每日 400 mg 作为最佳剂量选择。剂量相关毒性包括胃肠功能失调、厌食、脱水、疲乏和骨髓抑制等。与其他药物比较,Vorinostat 具有起效时间短、耐受性好、口服给药方便等优点。2006 年,美国食品和药品管理局批准其用于治疗复发难治性 CTCL。

( 2) Romidepsin:美国国家癌症研究所进行的Ⅱ期临床试验中,Romidepsin 治疗 CTCL 的总体缓解率为 34%,中位缓解时间为 2 个月,中位缓解持续时间为 13.7 个月。相关的不良反应主要为疲乏、厌食和血液系统异常等。因此,Romidepsin 被认为是治疗 CTCL 的重要药物,美国食品和药品管理局已于 2009 年批准其用于治疗复发难治性 CTCL。但这类药物在其他类型 T 细胞淋巴瘤中的应用还需要进一步临床试验的证实。

HDAC 抑制剂能有效促进肿瘤的分化和凋亡,且对肿瘤细胞具有较高的选择性,使 HDAC 抑制剂成为目前临床研究的热点。然而,仍有很多问题需要解决,如 HDAC 抑制剂的抗肿瘤机制及其临床效应持续时间与药物浓度之间的关系;HDAC 抑制剂半衰期短,代谢速度快,所以需要寻找合适的给药方式、用药剂量及稳定血药浓度的方法。另外,寻找与其他药物的联合方案以达到更佳的疗效也值得探索。

二、组蛋白甲基化在淋巴瘤治疗中的作用

组蛋白甲基化是表观遗传调控的另一重要机制,在多种生物学过程中发挥重要作用。组蛋白甲基转移酶和组蛋白去甲基化酶共同作用以调节组蛋白的甲基化状态,从而影响基因的转录过程。相关研究表明,Polycomb group( PcG)表达的下调与淋巴瘤的形成密切相关。此外,PcG 复合体的表达还可高度调控位于生发中心的反应,且可能与特异性 B 细胞成熟有关。

Enhancer of zests homolog 2(EZH2)是 PcG 蛋白的催化活性部分,通过使 H3K27 甲基化而抑制基因转录,使靶基因沉默,最终导致肿瘤形成。此外,EZH2 可促进细胞增殖和肿瘤细胞扩散,且其调节异常已被证明与淋巴瘤的发生和疾病进展密切相关。近年来的研究显示,EZH2 在调控转录后信号通路中还具有重要作用,可激活致癌信号通路,通过使相关调节因子表观沉默而抑制促分化通路,继而促进肿瘤的发生和生长。

EZH2 在 B-NHL 淋巴瘤中不规则表达,且其不规则表达的程度与淋巴瘤的类型和临床特性有关。越来越多的研究结果表明,在生发中心来源的 B 细胞淋巴瘤中,EZH2 表达的上调和 PcG 表达的下调均与淋巴瘤的形成有关。在正常的 B 淋巴细胞中,EZH2 参与组成 PcG 复合体,该复合体继而与特异性靶基因结合,通过染色质修饰,PcG 复合体还能影响多能造血干细胞定向分化的潜能,因此,EZH2 的表达失调会导致淋巴瘤的发生。

EZH2 在 B 淋巴祖细胞中高表达,且 EZH2 的缺失可诱发早期淋巴细胞增殖缺陷。此外,EZH2 的突变对淋巴细胞的增殖有巨大影响。在 DLBCL 中,EZH2 在 SET 区的错义突变很常见。而在除淋巴瘤外的 221 种肿瘤中,仅有 2 种肿瘤中存在 EZH2 的截断突变,提示 EZH2 的突变特异性存在于淋巴瘤中。

再者,MCL 和成人 T 细胞淋巴瘤中也存在 EZH2 的高表达。在侵袭性 B 细胞淋巴瘤中,c-Myc 的高表达可促进 EZH2 的表达。但上述大多研究尚处于临床前阶段,距离制订临床靶向治疗方案还有一段距离,但无疑为针对组蛋白甲基化的靶向治疗提供了较为坚实的理论基础。

三、miRNA 在淋巴瘤中的作用

(一)miRNA 在 B 细胞淋巴瘤中的作用

1.DLBCL: 一些 B 细胞淋巴瘤中高表达 miR 一 155,细胞内信号转导蛋白 SMAD 是 miR-155 的作用靶点,高表达的 miR-155 可解除转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)对 DLBCL 细胞的生长抑制作用。有研究显示,在 7q+ 的 DLBCL 中,miR-96、miR-182、miR-5 89 和 miR-25 表达上调,预示此类患者经 R-CHOP 方案治疗后可获得较高的总体生存率。miR-18a 的表达与 DLBCL 的总生存率有关,而 miR-18la 和 miR-222 的表达与 DLBCL 的无进展生存有关,表明特异性的 miRNA 可用来作为 DLBCL 的预后指标。

2.MCL:在 MCL 中,miR-16-1 可调节细胞周期蛋白 D1(CCNDI)的表达,而 CCND1 是 MCL 预后不良的指标之一。因此,当 CCNDI miR-16-1 位点 mRNA 的 3' 非翻译区缺失,miRNA 的调节作用也随之改变。随着致癌基因 Myc 的激活,miR-17 -92 簇成员 miR-20a 高表达,预示此类患者预后较差。与正常 B 淋巴细胞相比,MCL 中有 18 种 miRNA 表达下调,21 种 miRNA 表达上调,其中 miR-29、miR-142 和 miR-150 的表达下调以及 miR-124a 和 miR-155 的表达上调最为常见。

滤泡树突状细胞可激活 miR-18la 依赖途径,下调 Bim 的表达,促使 B 淋巴瘤细胞逃避凋亡。表明在 MCL 淋巴瘤中,肿瘤细胞与基质细胞之间的接触可激活 miRNAs,进而调控肿瘤细胞的生存和凋亡。深入探讨 miRNAs 在肿瘤基质细胞介导的 MCL 细胞生长中的作用及相应靶向治疗的设计,将是未来淋巴瘤领域重要的研究方向。

3.黏膜相关淋巴组织淋巴瘤( mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma,MALT):在胃 MALT 中,miR-203 的启动子广泛甲基化并伴有 miR-203 靶基因 ABLl 失调,可导致 miR-203 表达水平下降,而提高 miR-203 的表达水平可抑制肿瘤细胞增殖,ABLI 抑制剂可抑制肿瘤细胞生长。

表明胃黏膜组织向 MALT 组织转变受 miR-203 启动子甲基化的表观遗传调控,因此,ABL1 可作为治疗 MALT 的新靶点。此外,MALT 中 T 细胞转录因子 FoxPI 的调节异常、Myc 引起的 miR-34a 水平降低能促进 B 细胞淋巴瘤的分化,与靶基因 FoxP1 结合后,miR-34a 表现出较强的抗增殖特性。因此,miR-34a 替代方案可能成为治疗这类淋巴瘤的有效策略。

4.Burkitt's 淋巴瘤(BL):has-miR-9* 低表达可能可以特异性区分一种未发生 Myc 易位的特殊类型 BL,且 has-miR-9* 能够调节转录因子 E2F1 和 c-Myc 的表达,表明 has-miR-9* 可作为一种具有前景的肿瘤标志物。另一项研究结果显示,与 EB 病毒( Epstein-Barr virus,EBV)阴性患者比较,EBV 阳性患者标本中 has-miR-127 高表达;此外,has-miR-127 还参与 B 细胞分化过程。表明 has-miR-127 的高表达在 EBV 阳性 BL 的形成中具有重要作用。

在原发 BL 中,被 Myc 抑制的 miR-26a 表达下降,且 miR-26a 可通过与癌基因 EZH2 结合影响细胞周期的进程,提示 Myc 通过下调 miRNAs 从而对淋巴瘤的形成产生重要作用。有研究显示,let-7a 的高表达可降低 Myc 的表达,表明相关 miRNA 的失调参与了 BL 的发生及其亚型的形成。由此预示特异性的 miRNAs 有可能作为 BL 的分型指标。

5.其他:脑脊液中 miR-21、miR-19 和 miR-92 的表达水平对中枢神经系统淋巴瘤的诊断具有重要价值,若再对 miRNA 进行序列分析,将会使诊断的灵敏度和特异度分别增加到 95. 7% 和 96. 7%,表明脑脊液中 miRNA 是诊断中枢神经系统恶性淋巴瘤的生物标志物。

另一项研究中,NHL 患者较健康人的血浆 miR-92a 表达水平显著降低,完全缓解阶段患者的 miR-92a 表达升高,但未至正常范围,而当患者复发时,miR-92a 的水平再次降低,说明 miR-92a 血浆水平不仅可以作为诊断 NHL 的标志物,还可以用来监测淋巴瘤患者化疗后疾病进展的情况,具有一定的临床应用价值。

(二)miRNA 在 T 细胞淋巴瘤中的作用

1.NK/T 细胞淋巴瘤:有研究显示,m1R-221 在 NK/T 细胞淋巴瘤患者血液中低表达,且其表达水平与患者化疗后的行为状态和总体生存率呈负相关,说明 miR-221 可以作为 NK/T 细胞淋巴瘤的诊断和治疗标志物。miR-21 和 miR-155 在 NK 细胞淋巴瘤中的表达水平显著增高,而下调 miR-21 和 miR-155 则可上调肿瘤抑制因子第 10 号染色体缺失与张力蛋白同源的磷酸酶( phosphatase and tensin homlogydeleted on chromosome ten,PTEN)、程序性细胞死亡因子 4( programmed cell death 4,PDCD4)和 SHIPI 基因的表达,转染 miR-21 或 miR-155 可使 PTEN、PDCD4 或 SHIP1 表达下调,磷酸化 AKT 表达上调。

上述研究结果为 NK 细胞淋巴瘤和白血病的发病机制探索提供了新方向。另有研究显示,在 miR-146a 低表达的 NK/T 细胞淋巴瘤组织中,miR-146a 基因启动子发生甲基化,通过去甲基化制剂使甲基化位点发生转变能诱发 miR-146a 的表达,miR-146a 高表达可阻止 NF-KB 的活化,抑制细胞增殖,诱导其凋亡,并提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。这些结果均显示,miR-146a 可能是 NK/T 细胞淋巴瘤细胞的潜在抑癌基因,有望成为治疗的新靶点。

2.蕈样霉菌病/赛塞里综合征( mycosis fungodes/sezary syndrome,MF/SS):在 MF 中,miR-155 和 miR-92a 均呈高表达状态。与正常人的 CD4+T 细胞比较,sezary 细胞的 miR-21 表达增高,若使 miR-21 表达沉默,则会导致 sezary 细胞凋亡,表明 miR-21 在白血病的形成过程中发挥着重要作用。

3.间变性大细胞淋巴瘤( anaplastic large cell lymphoma,ALCL):在 ALCL 细胞系和动物模型中,miR-29a 可通过抑制人髓细胞白血病基因 l 的表达而调控细胞凋亡,抑制肿瘤增殖。因此,合成 miR-29a 将有望成为一种有前景的 ALCL 治疗方式。

4.非 MF 的 CTCL:miR-326、miR-663b 和 miR-711 的表达上调以及 miR-203 和 miR-205 的表达下 调可鉴别 CTCL 和良性皮肤疾病,准确率达 90% 以上;以实时定量 PCR 的方法检测 miR-155、miR-203 和 miR-205,其区分 CTCL 和良性皮肤病变的准确率和灵敏度均较高。表明特异性的 miRNA 对 CTCL 具有较高的诊断潜能。

尽管 miRNAs 在淋巴瘤中的功能性作用得到了 一定的研究,但这类小分子的很多方面还有待探索。对其作用的靶基因、特异性转录因子及它们之间相 互联系的进一步探讨有助于把 miRNA 整合到淋巴瘤形成的调控网络中,进而为淋巴瘤的治疗提供了 新的切入点。希望在不久的将来,能设计出一类针对 miRNA 的靶向方案,使 miRNA 成为淋巴瘤诊断、治疗和预后判断的有效工具。

 

 

编辑: journal002        

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