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急性白血病(acute leukemia,AL)是一种高度异质性的血液系统恶性肿瘤,复发率高。按照白血病细胞的系列来源分为急性髓细胞白血病(acute myelocytic leukemia,AML)、急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)等。尽管传统化疗及靶向治疗的进展提高了AL的完全缓解率,但复发难治仍然是AL治疗中亟待解决的问题。因此,提高AL预后评估水平及探讨新的AL治疗策略迫在眉睫。本论文围绕AL预后评估及治疗策略进行临床研究,包括CD56在AML预后评估中的作用研究、PADI蛋白抑制剂诱导AML细胞凋亡及机制研究及嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞治疗复发难治性B-ALL的临床研究三部分内容。第一部分CD56在急性髓细胞白血病预后评估中的作用研究研究背景:AML的预后影响因素众多,目前AML的诊治和预后评估主要依据遗传学的改变。但是同一危险层次的患者预后差异依然很大,提示其他因素同时影响疾病发展。簇分化抗原(cluster of differentiation,CD)是血细胞表面具有系别和阶段特异性的分子标记,当细胞发生癌变,CD分子可出现跨系别或跨分化阶段表达,如AML细胞异常表达NK细胞标记CD56,这些异常可能影响疾病的发生和进展。因此分析CD56的异常表达或可为AML的预后提供更精准的分层指标。研究方法:收集初次确诊的89例AML、46例非AML骨髓标本作为对照,流式细胞术(flow cytometry,FCM)检测骨髓细胞CD56表达情况并分析CD56与AML预后的关系:1.分析比较骨髓细胞CD56表达水平在初诊的AML与对照组和治疗后的AML之间的差异;2.对AML患者进行随访,分析CD56表达与治疗反应和生存时间的相关性;3.单因素和多因素分析CD56是否是AML的独立预后因素。研究结果:1.初诊时AML患者的CD56相对表达水平明显高于对照组(P<0.05),治疗后AML患者的CD56表达水平较治疗前显著降低(P<0.001);2.通过X-Tile软件计算出CD56相对表达量影响AML总体生存的临界点(cutoff值)为24.62。基于该值,我们将本研究中25例(29.21%)的AML患者分归入了CD56高表达组,这些患者与CD56低表达组患者相比,缓解率和复发率均无显著性差异(P=0.07,P=0.34),但高表达CD56的患者生存时间(overall survival,OS)显著较短(P=0.01);3.Cox比例风险模型结果显示CD56是影响AML OS的独立危险因素(P=0.010,P=0.002)。研究结论:CD56抗原可高度异常表达于AML细胞,且高表达CD56与AML患者的不良的临床结局相关,提示CD56可以用作对初诊AML患者的分层指标。第二部分BB-Cl-Amidine激活内质网应激反应诱导AML细胞凋亡的机制研究研究背景:表观遗传改变在AML的发生发展中有重要作用,如DNA甲基化和组蛋白修饰等。一些去甲基化或组蛋白乙酰化调节剂药物已广泛应用于临床,虽然取得了一定效果,但是并不能使所有患者受益,且部分可伴发严重的副反应。肽基精氨酸脱亚氨酶(peptidylarginine deiminases,PADI)是组蛋白去甲基化酶家族的一员,其中PADI2和PADI4在AML患者中高度表达,提示了PADI蛋白在AML发生或维持中的潜在作用,抑制PADI2或PADI4有望成为治疗AML的新靶点。研究方法:以DMSO为对照,使用泛PADI抑制剂BB-Cl-Amidine(BB-Cl-A)和PADI4特异性抑制剂GSK484对AML细胞系进行体外实验:1.GEPIA2、CCLE数据库和定量PCR(RT-qPCR)分析PADI在AML细胞系中的表达;2.CCK8实验检测AML细胞增殖活力;3.流式细胞术检测细胞Annexin V/PI;4.免疫印迹(western blot,WB)检测内质网应激反应(endoplasmic reticulum stress response,ER stress)下游PERK-e IF2α通路的磷酸化水平,RT-qPCR检测凋亡相关基因ATF4、CHAC1、DDIT3和DDIT4的表达。研究结果:1.基因表达数据和RT-qPCR结果显示PADI2和PADI4是AML患者和AML细胞系中PADI蛋白的主要表达亚型;2.CCK8和Annexin V/PI检测结果显示BB-Cl-A能够有效抑制6种AML细胞系的增殖,且这种抑制作用对BB-Cl-A呈剂量依赖性。与对照组相比,BB-Cl-A可明显诱导AML细胞凋亡且可以被凋亡抑制剂Z-VAD-FMK挽救。但GSK484对AML细胞系的生长和凋亡均没有明显影响。3.BB-Cl-A可以促进PERK-e IF2α通路的磷酸化程度增加,并上调ATF4、CHAC1、DDIT3和DDIT4的m RNA表达水平。研究结论:以上数据表明PAID2在AML疾病的发生发展中起重要作用。BB-Cl-A可能通过抑制PADI2激活ER stress,进而诱导AML细胞凋亡。因此,PADI2在维持内质网的稳态和抑制细胞凋亡的过程中有重要作用,BB-Cl-A靶向PADI2可能是治疗AML的新途径。第三部分人源化CD19-CAR-T细胞治疗复发难治急性B淋巴细胞白血病的临床研究B-ALL约占成人急性白血病的20%~30%,发病率逐年上升。但是由于肿瘤细胞有多种逃逸机制,传统治疗方案无法适用于复发难治性B-ALL。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)是一种新型的免疫疗法。通过基因工程技术将肿瘤特异性抗原序列转移到患者来源的T淋巴细胞中,使其具有特异性识别肿瘤细胞的能力。由于CD19在B-ALL恶性细胞中表达的高阳性率和稳定性,靶向CD19的CAR-T细胞治疗B-ALL成为可能。我们此次研究中使用一种人源化的靶向CD19的CAR-T细胞治疗复发难治性B-ALL患者并观察其疗效。(临床试验注册编号:NCT02349698)。研究方法:对15例复发难治性B-ALL患者使用人源化CD19-CAR-T细胞治疗,观察治疗效果和副反应发生情况,评估CAR-T细胞治疗的有效性及安全性:1.分离患者T细胞,通过基因工程技术制备人源化CD19-CAR-T细胞并回输到患者体内;2.骨髓涂片、流式细胞术、基因检测评估治疗效果;监测细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS)、神经系统副反应发生情况;4.随访观察患者疾病状态和生存情况。研究结果:1.CD19-CAR-T细胞回输后扩增到峰值的中位时间为11天(8~68天)。CAR-T细胞治疗缓解率为93%(14例)。CAR-T细胞回输后的第3个月的无病生存率(diseasefree survival,DFS)为100%,第12个月为40%。2.93%(14例)的患者经历了CRS,其中轻度CRS(1~2级)占71%(10例),重度CRS(3~4级)占29%(4例)。20%(3例)的患者出现了神经系统症状。3.白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)在重度CRS患者中的快速上升。对7例患者使用托珠单抗,3例患者使用了激素,对1例重度CRS伴重度神经系统毒性的患者行血浆置换。副反应症状均得到良好控制。研究结论:人源化CD19-CAR-T细胞治疗可使复发难治性B-ALL获得快速缓解,疗效可观,副反应可控,在短期内效应明显,但是维持患者长期生存效果该技术还需要进一步观察研究。