肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体与白血病的研究进展

　　作者：吕玉玲,综述,高素君,审校　　作者单位：

　　【关键词】 肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体,白血病

　　肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)是TNF超家族新成员。TRAIL能选择性诱导肿瘤细胞凋亡，而对正常细胞无明显毒性作用，故作为一种新型的肿瘤治疗生物制剂,具有良好的临床应用前景。但目前大量研究证明白血病细胞对TRAIL的诱导凋亡作用不敏感，其具体机制是近几年来肿瘤凋亡的研究热点。本文就其耐药机制的最新研究进展进行综述。

　　1 TRAIL简介

　　TRAIL是1995年Wiley小组首先发现并克隆成功的[1]。TRAIL通过与靶细胞表面5种特异性受体结合而发挥作用。DR4和DR5称死亡受体,TRAIL与死亡受体结合后,其死亡信号传导至胞质,激活半胱天冬氨酸蛋白酶(caspase)系统,最终引起细胞凋亡。DcR1和DcR2称诱骗受体,DcR1没有死亡结构域,通过一个糖磷酯酰肌醇的尾部锚链到细胞膜上,而DcR2有一个截短的、无功能的死亡结构域[3]，二者都不能传递TRAIL介导的死亡信号,因而不具有诱导细胞内凋亡信号传导的功能。第5种受体OPG,是一种分泌性蛋白质，以可溶性二聚体的形式存在，主要与骨密度调节有关[1～3]。

　　2 国内的研究近况

　　有实验研究报道：与正常对照组相比，白血病细胞表达的凋亡受体DR4、DR5比较高，而其诱骗受体DcR1、DcR2的表达很低[1]。如果细胞表面凋亡受体的表达多于诱骗受体,则TRAIL可诱导其凋亡,细胞表现为对TRAIL敏感;反之,如果诱骗受体表达多于凋亡受体,则TRAIL不能诱导细胞凋亡,表现为对TRAIL不敏感。王红祥等认为白血病细胞对TRAIL不同的敏感性是通过细胞膜上TRAIL受体表达的差异而实现的。因此,通过测定白血病细胞表面凋亡受体和诱骗受体的表达比例,可以间接反映细胞对TRAIL的敏感性。其实验结论报道TRAIL及其受体在急性髓系白血病细胞中的表达具有明显的差异性。DR5在TRAIL介导的急性髓系白血病细胞凋亡中起重要的作用[2]。国内有报道28例未经化疗的急性白血病患者中，50%对TRAIL敏感，50%对TRAIL是抵抗的，并发现抵抗细胞中NF-κB明显升高。

　　3 国外的最新研究进展

　　国外大量报道证明，尽管TRAIL对肿瘤细胞的特异性杀伤作用，但它对白血病细胞诱导凋亡并不敏感，致使其临床应用严重受限，其耐药机制是近几年的研究热点。

　　文献报道，白血病细胞对TRAIL耐受的机制与肿瘤细胞凋亡信号转导通路中的某些蛋白表达异常有关，也是基因异常的表现。主要有以下几点：①TRAIL受体水平的缺陷、突变,包括DR4表达缺乏和诱骗受体的竞争结合;②由CFLIP过表达或caspase8表达缺乏而导致的死亡诱导信号复合物功能减退;③线粒体活化功能减退;④凋亡抑制蛋白家族高表达引起的caspase抑制[3]。总之，白血病细胞通过影响TRAIL及其受体、信号传导途径和调节因素等对TRAIL产生抵抗[4～7]。

　　Kim等[8]研究发现,TRAILmRNA、DR4和DR5在HL60细胞系中均有表达,而在过度表达多药耐药基因的HL60Tax和过度表达多药耐药相关蛋白的HL60AR中TRAIL呈低表达,且检测不到DR4和DR5的表达。

　　有研究报道Akt1低活性表达的HL60细胞对TRAIL敏感，相反稳定表达活化Akt1的HL60细胞对TRAIL抵抗。两个PI3K的抑制剂Ly294002和wortmannin可恢复TRAIL的敏感性。在TRAIL耐药细胞中FLICE抑制蛋白高水平表达，可渗透的NF-KB抑制物SN50和放线菌酮下调cFLIPL的表达，恢复HL60细胞对TRAIL的敏感性。其实验结果显示Akt1可能是HL60细胞对TRAIL敏感性的重要调节因素，其机制可能是通过NF-KB活化和cFLIPL上调[9]。另外分化的HL-60细胞对一些凋亡刺激抵抗，包括抗肿瘤药或辐射，但未分化细胞对这些刺激反应明显得多。其机制可能是在分化的粒细胞中诱骗受体表达增高;细胞表面凋亡调节子toso的表达似乎阻断caspase-8的活化，通过调高分化的粒细胞中的FLIPL的表达而实现[10]。

　　在对TNF-α、FasL和TRAIL诱导抵抗的红白血病细胞株K562在红系分化过程中死亡受体反应的研究中显示了c-FLIP剪接变体c-FLIPL和c-FLIPS的表达下调，从而导致改变的caspase8募集和死亡诱导信号复合物(DISC)的分裂。c-FLIPL和c-FLIPS的稳定过表达拯救了细胞免于TRAIL介导的凋亡。其实验结果提示c-FLIPL和c-FLIPS能有效控制TRAIL反应，通过直接调节因素和更多的暗示恶性细胞的分化状态决定了他们对死亡受体信号的敏感性[11]。

　　最近有国外文献报道，白血病细胞对TRAIL耐受的机制不仅与凋亡信号转导通路中的某些蛋白表达异常有关，还可能与TRAIL诱导白血病细胞增殖有关[12]。国外学者利用Jurkat细胞株对抗肿瘤药足叶乙甙和TRAIL相互比较，随时间延长发现TRAIL组不仅仅显示为凋亡，还有抵抗，而足叶乙甙组则无此表现。和TRAIL组相比，足叶乙甙组细胞死亡数明显增高。这些初步结果显示在TRAIL耐药过程存活细胞约为20%，PI-3K激酶可能参与其中，也可能存在Akt-1磷酸化[13]。为了评估增殖途径的参与在对TRAIL反应中的作用，共同应用PI-3K和NF-KB抑制剂，早期可明显增加细胞毒性，分别表现为凋亡和坏死。该试验结果可以证明即使对敏感肿瘤细胞，TRAIL也可以激活增殖途径以抵抗其介导的凋亡[14]。

　　有实验报道对于未处理的儿童急性白血病原代细胞，TRAIL诱导凋亡率为一半，但令人惊奇的是在残留的标本中自身凋亡衰减，或者甚至是细胞增殖。所以研究人员检测白血病和非白血病细胞系对TRAIL的凋亡抵抗，发现其源于Caspase-8的缺乏或FADD的功能丢失。在所有检测的细胞系，4d内TRAIL处理可使细胞数量平均增加到163%，并且肿瘤倍增时间从24h变为19h。通过应用蛋白酶体抑制剂阻断NF-KB的活化，TRAIL介导的增殖可被完全清除。这些数据显示了在肿瘤细胞中TRAIL介导的NF-KB活化抵抗其介导的凋亡。TRAIL可导致细胞数增加，通过存活和可能的促有丝分裂作用。作为新型的抗肿瘤药物，TRAIL导致靶向细胞的存活和增殖的作用限制了其临床应用[15]。

　　4 克服白血病耐药的研究

　　国内可见大量实验研究报道[16～19]，化疗药物阿糖胞苷、三氧化二砷等可以增加白血病细胞表面凋亡受体的表达，利用TRAIL和化疗药物的协同作用可以逆转白血病细胞的耐药性。

　　Gong等[20]发现足叶乙甙、阿糖胞苷、阿霉素可以通过上调HL-60细胞系DR5耥达,而提高其对TRAIL的敏感性,且协同效应与用药顺序有关。非细胞毒药物也与TRAIL有协同效应,放线菌素D通过下调FLICE抑制蛋白(FLIP)表达,而使B-CLL对TRAIL的敏感性提高,但研究中发现这种敏感性提高与TRAIL死亡受体表达无相关性[21]。电离辐射也可以通过选择性地上调DR4,提高红系白血病对TRAIL的敏感性,而TRAIL破坏正常幼红细胞[22]。对于Bcr-Abl阳性的白血病细胞,以STI-571抑制Bcr-Abl酪氨酸蛋白激酶活性,可明显促进TRAIL凋亡诱导能力,但不影响TRAIL受体表达[23]。

　　5 结语

　　近年来，白血病的发病率有所升高，其死亡率占儿童和35岁以下成人肿瘤死亡率的第1位。尽管急性白血病的治疗已有了较大进步，但大多数病例最终仍要复发，成为难治病例，且长期生存率仅为30%～40%。寻找选择性诱导肿瘤细胞凋亡而不影响正常细胞的靶向药物是开发抗肿瘤治疗药物的最终目标。TRAIL能选择性地诱导多种肿瘤细胞凋亡，但白血病细胞表现为对其敏感性减低或耐受。深入研究其机制，找出合适的位点，从而解决白血病细胞对TRAIL不敏感的问题，克服TRAIL耐药现象，可为白血病治疗提供新的思路。

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