锑剂治疗早幼粒细胞白血病的基础与临床研究

来源 :第四军医大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:Michael_Wong
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急性早幼粒细胞白血病(APL)具有特征性的染色体t(15;17)易位,使位于15号染色体上的早幼粒细胞白血病基因(PML)和17号染色体上的维甲酸受体基因α(RARα)发生并置形成PML-RARα融合基因,它几乎存在于所有的APL细胞中,成为早幼粒细胞白血病特有的分子生物学标志。与野生型的RARα相比,PML-RARα具有不同的反式激活功能,这种显性负突变与APL细胞的恶性增殖和分化受阻有关。与其他类型的白血病相比,急性早幼粒细胞白血病具有独特的临床、细胞形态学、细胞遗传学及分子生物学特征,死亡率极高。 自1986年以来,全反式维甲酸被广泛用于急性早幼粒细胞白血病的临床治疗,完全缓解率高达85~90%,被认为是应用诱导分化剂治疗人类肿瘤的成功范例。然而由维甲酸治疗引起的白细胞过高、维甲酸综合征及快速发展的耐药性,依然严重影响患者的长期存活。1992年,哈尔滨医科大学开始应用砷剂治疗早幼粒细胞白血病,缓解率为70%左右。最为有意义的是砷剂能够克服维甲酸的耐药性,为早幼粒白血病的治疗再添曙光,Science杂志1996年为此专门作了题为“古老疗法,再放异彩”的报道。随后,上海第二医科大学的陈竺等研究证实砷剂能够诱导白血病细胞凋亡,从理论上阐明了砷剂治疗白血病的机 博士研究生 于义强O)导帅 孙秉中教授 陈苏民教授 一 理。砷剂,即中药砒霜,毒性较强,临床应用副作用较大,不仅可以引起发热、 皮疹、蛋白尿和末梢神经病变以及呕吐和痉挛性腹痛,而且可以发生致命性的脑 病,导致患者死亡。因此、寻找新的诱导剂治疗白血病一直是血液病研究的重 点和热点。 锑剂是临床上治疗黑热病和血吸虫病的有效药物,它主要与生物体内蛋白 质的琉基 (S)结合,影响细胞的结构和功能,与砷剂在体内的作用机理相 似。有意思的是锑与化学元素砷属于同族元素,具有相似的化学性质。这有力 的提示锑剂有可能成为替代砷剂治疗早幼粒细胞白血病的有效药物。本项目首 先证实锑剂能够有效地诱导早幼粒细胞白血病凋亡;然后利用基于PCR的改良 消减杂交技术,筛选和克隆了锑剂作用相关基因,通过对其中己知基因的分析 反证了锑剂对早幼粒细胞白血病的凋亡诱导作用;依照生物信息学知识,通过 序列对比分析,确定了与锑剂作用相关的新基因74条,己被国际权威的 GenBank收录;最后,根据锑剂作用的特点,制定了临床应用锑剂治疗早幼粒 细胞白血病的可行性方案。通过本课题的研究,我们认为锑剂有希望成为继维 甲酸、砷剂之后又一治疗早幼粒细胞白血病的新药,而且毒副作用较前二者均 少。具体的实验结果如下: l、锑剂能够特异性地诱导早幼粒细胞白血病凋亡。 在 0.5—2 oumoljL的浓度范围,三氧化二锑能够明显抑制 APL细胞株 NB4 细胞的增殖,使NB4细胞活率降低,这种作用具有时间剂量依赖性;形态学变 化表现为倒置显微镜下细胞大小不等,胞浆内颗粒增多:*-G染色可见细胞中空 泡增多,细胞皱缩,部分细胞己坏死,胞膜破裂,胞浆溢出;电镜下可见细胞 出现空泡变性,染色质固缩,边集,并有凋亡小体出现,有的细胞己坏死;与 正常 NB4细胞相比,Hoechst 33258染色后凋亡的 N’B4细胞出现染色明显不均 匀,细胞染色质局限化,密集,染色增强等典型的凋亡特征;细胞周期分析显1’.-7’——一’二—一.二T二二 一_”一.二一二.厂--_._.-. 示典型的凋亡细胞群,Zumow锑剂作用48和96 ,J’时后,凋亡的NB4细胞数 分别达到18.8%和351%;NB 4细胞基因组DNA电泳可见明显的DN A降解, 形成典型“梯形”条带;West.BIM证明*-2蛋白参与了锑剂对APL的凋亡诱丫 导作用;同样浓度的锑剂对HL-60. K562、Jurkat、Hela细胞没有作用。所有 这些均表明三氧化二锑在一定的浓度下能够特异性地诱导早幼粒细胞白血病细 胞凋亡。 2、锑剂的化学价位能够影响其凋亡诱导作用的发挥。 三氧化二锑、三硫化二锑和酒石酸锑钾能够诱导早幼粒细胞白血病凋亡, 一 第四军医大学西京医院血液内科西安710032 4 锑剂治疗早幼粒细胞白血病的基础与临床研究 一 而五价锑剂葡萄糖酸锑钠对APL细胞没有作用。细胞生长曲线、形态学和细胞 周期分析均证明了这一点。 3、锑剂、砷剂和维甲酸对早幼粒细胞白血病作用机制不同。 锑剂砷剂和维甲酸均能诱导APL细胞凋亡,但程度不同,锑剂、砷剂主要 诱导APL细胞凋亡,而维甲
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