陈运贤--白血病干细胞靶向治疗.ppt
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参见附件(419KB)。
白血病是一组正常造血发育过程中某一阶段细胞恶性扩增的单克隆性异质性疾病 。目前采取的治疗手段有：
化疗
造血干细胞移植
针对白血病细胞的靶向治疗
常 规 化 疗 的 疗 效
急性髓系白血病(AML)
CR率60%~80%
5年无病生存率(DFS) 30%
某些类型AML，如APL治愈率可接近70%
急性淋巴细胞白血病(ALL)
儿童CR率 85%~95%
成人CR率也可达到75%~90%
存 在 问 题
* 化疗药物治疗相关毒性大
* 缓解后需巩固、强化、维持治疗
* 多药耐药
* 早期复发(>80%)
* 长期 生存率低
造血干细胞移植疗效
AML在CR1期进行异基因移植的3～5年DFS为50%～70%,自体移植的3～5年DFS约为40%～60%
存在问题
* 移植预处理方案的毒副反应
* 移植物抗宿主反应(GVHD)
* 移植后复发
传统细胞毒药物治疗白血病的疗效
* 儿童白血病治愈率 > 50%~80%
* 成人ALL 治愈率 20%~40%
* 成人AML治愈率 20%~50%
* CMLCR率 30%~90%
(化疗+干扰素)
* CLL CR率80%
化疗失败的常见原因
患者方面
>一般情况差，重要器官功能不全，不能耐受足够剂量的抗白血病治疗
肿瘤方面
>原发或继发耐药；白血病细胞增殖比例低下；白血病细胞所在区域药物不能或难以进入
医生方面
>选择药物和方案不当，未能注意药物的特异性毒性，未能适当处理药物的不良反应
化疗药物对目标的选择性不高，在杀伤白血病细胞的同时，也会对体内正常组织和细胞造成损害。故人们希望新一代抗白血病药物能特异性针对白血病细胞和白血病干细胞，又不影响正常组织和细胞，没有免疫障碍。
靶向药物是非传统的细胞毒药物，具有一定的靶向性，通过特异性抑制，阻断和纠正某些异常病理过程，起到调节机体免疫系统和稳定内环境的作用。它依据于对肿瘤发生、形成与转移等机理的研究，利用现代生物免疫技术研发而成。
靶向治疗药物特点
* 具有非传统的细胞毒性和靶向性
* 临床应用不需达到剂量限制性毒性(DLT)和最大耐受剂量(MTD)
* 不良反应与传统细胞毒性药物有很大区别
* 与化/放疗合用有更好的效果
目前所应用的靶向治疗
*单克隆抗体治疗
> 单克隆抗体对肿瘤细胞有选择性杀伤作用
> 疗效高、毒性低，在体内显示特异性分布
> 与肿瘤相关的分子靶点有特异性作用
>对抗药性肿瘤细胞有杀伤作用
目前所应用的靶向治疗
*细胞载体靶向治疗
一些免疫细胞如巨噬细胞、T细胞、NK细胞以及某些干细胞(如MSC等)具有靶向肿瘤部位的特性。这些肿瘤趋化细胞可以感应肿瘤微环境发出的信号，具有追踪肿瘤、传递基因的作用。因此可利用此类细胞的肿瘤趋化特性携带病毒载体进行抗肿瘤的系统给药治疗，如应用MSC转染携带曲妥珠单抗抗体腺病毒等。
目前所应用的靶向治疗
*基因治疗
肿瘤基因治疗目前主要是用复制缺陷型载体转运抗血管生成因子、抑癌基因、前药活化基因以及免疫刺激基因等。目前研究较多的是p53。
*基因-病毒治疗
利用肿瘤增殖病毒治疗肿瘤细胞特异性增殖，从而靶向肿瘤、高效表达抗癌基因。
目前所应用的靶向治疗
*酶抑制剂
各种酶系统在肿瘤患者的细胞增殖失控过程中起重要作用。细胞周期失控是癌变的重要原因。故以下几种酶抑制剂也成为了靶向药物。
> 细胞周期蛋白依赖激酶(CDKs)
CDKs在细胞周期调控中可抑制其催化活性，可用于恶性肿瘤等增生性疾病。
> 法尼基转移酶(FTP)抑制剂
FTP可催化异戊二烯反应，激活ras原癌基因
> 拓扑异构酶(Topo)抑制剂
TopoⅠ能催化DNA单链断裂， TopoⅡ能切开DNA双链。故Topo抑制剂能稳定DNA单链或双链断裂诱导细胞调亡。
> 基质金属蛋白酶(MMPs)抑制剂
MMPs可降解细胞外基质，参与肿瘤浸润、转移与血管生成。
针对白血病细胞的靶向治疗
白血病的治疗靶点及相关药物
作用靶点 相关药物适应症
融合基因
PML/RARα ATRA APL
AS2O3
bcr/abl ST1571 Ph+CML, Ph+ALL
PDGFβ R ST1571CMML
(血小板衍生生长因子β受体)
白血病的治疗靶点及相关药物
作用靶点相关药物 适应症
细胞表面分子
c-kitST1571,SU6668,SU5416c-kit+AML
FLT3 FLT3抑制剂 AML
CD20 Rituximab(美罗华)CLL
CD22 BL22/Epratuzumab HCL,CLL
CD25 重组免疫毒素LMB-2HCL
CD52 Campath-1HCLL,PLL,NHL
CD33 Gemtuzumab ozogamicin/CD33+AML
Mylotarg/CMA676
IL-6R IL-6重组免疫毒素， CML
IL-6假单胞菌外毒素融合蛋白
GM-CSFR DT-hu GM-CSF AML
白血病的治疗靶点及相关药物
作用靶点 相关药物 适应症
血管生成反应停,SU5416,SU11248 AML,MDS
高甲基化染色质DecitabineCML,AML,MDS
法尼基转移酶 R115777 AML,MDS,CML,CMML
酪氨酸激酶抑制剂格列卫的疗效
* 532例IFN2α治疗失败或不能耐受的(CML2CP)患者接受格列卫治疗，95%达到血液学CR，60%获主要遗传学效应。
* 235例CML加速期患者接受格列卫治疗，34%血液学CR，24%获主要遗传学效应。
* 260例CML急变期患者接受格列卫治疗，29%血液学有反应(7%达CR)，14%获主要遗传学效应。
靶向治疗的疗效
存在问题
* 复发
* 长期生存率仍低
根 本 原 因
* 在白血病患者体内存在一群能自我更新，具有一定分化能力的
LSC的提出
* 20世纪60年代
Bruce等首次证明了鼠白血病细胞的一小部分亚群和正常造血干细胞(HSCs)及祖细胞一样，在体内外均能形成克隆。
(Nature,1963,199:79-80)
* 1971年
Park等发现从大鼠腹水中获取的白血病细胞仅仅有1‰～1%能形成克隆细胞株，且白血病细胞被输注入体内，也仅有1%～4%能形成脾克隆，据此推测可以形成克隆的白血病细胞是白血病干细胞，由此提出了LSC的概念。
[J Natl Cancer Inst,1971,46(2):411-422 ]
* 1994年
Lapidot等将一个与正常HSC具有相同CD34+CD38-表型的白血病细胞亚群移植给NOD/SCID小鼠，发现此亚群细胞表现出干细胞样强大的自我更新和增殖能力，于是将此亚群细胞定义为SL-IC
(Nature,1994,367:645-648 )
* 1997年
Bonnet用实验证实了大多数白血病细胞不能持续增生，只有少数能持续形成集落；AML干细胞占全部AML细胞的0.2%~1%，具有连续增殖和形成疾病的能力，也只有这个细胞亚群细胞才能在NOD/SCID小鼠中移植成功。至此，LSC的存在被人们所公认。
( Nat Med,1997,3:730-737 )
2001年美国学者通过胚胎及卵生兄弟姐妹及细胞培养的方法证实了人LSC的存在。已成功分离出AML和CML的恶性克隆干细胞。
LSC表型特征
AML各亚型的LSC表型大多为CD34+、CD38-、CD71-、HLA-DR-、CD90-、CD117-、CD123+
与正常HSC表型(CD34+、CD38-、CD71-、HLA-DR-)相比，LSC特征性表型为
CD90(Thy-1)-
CD117(c-kit)-
CD123+
LSC生物学潜能
* 具有自我更新能力
* 95%以上处于G0期静止状态
* 上调两个肿瘤抑制基因：
干扰调控因子(IRF-1)
死亡相关蛋白激酶(DAPK)
A：RT-PCRB：免疫印记分析
LSC起源
* 起源于造血干细胞 (HSC)
* 起源于血液血管干细胞
* 起源于定向祖细胞
LSC发病机理
二次撞击模式，即细胞激酶突变激活和转录因子功能的改变 。第一次突变后干细胞自身的自我更新和增殖能力增强，接着经过一个较长的潜伏期(一般为数个月)发生第二次撞击事件，即癌基因的活化或抑癌基因的丢失，最终导致白血病发生。
特点：多阶段、多步骤的遗传损伤
LSC分子调控机制
*NF-κB：一类重要的转录激活因子 ，LSC中存在其持续性激活 ，而在正常HSC中未见
* 细胞膜酪氨酸激酶-3 (Flt3 )
Flt3 可激活Ras,而Ras是NF-κB的活化因子
*PI3激酶 (PI3K )
AML中常见PI3K的激活突变 ，在某些情况下，其能激活NF-κB
*p53
调控着LSC特定的细胞死亡
LSC自我更新能力及处于休眠状态特性导致白血病多药耐药、早期复发，长期生存率低!
针对LSC的靶向治疗
为获得对白血病的有效治疗，必须有效地针对LSC靶向治疗 。
>针对LSC表面分子的靶向治疗
* 抗CD33单克隆抗体
* 抗CD123单克隆抗体
* 细胞因子融合毒素
白喉毒素(DT)-IL-3融合蛋白(DT388IL3)
对白血病母细胞和LSC群有毒性作用,而对正常前体细胞无毒性
此图为DT388IL3 对移植有6位患者AML细胞的NOD/SCID小鼠的体内效应。灰柱：无治疗组阴影柱：移植24h后予DT388IL3 i.p. 0.045 μg.g-1.d-1x 5d 白柱：间隔4周再予DT388IL3 柱高表示移植后12周测小鼠骨髓CD45+细胞百分率均值。从患者6接受AML细胞并重复给药小鼠于12周前全部死亡(*)。治疗组(患者1，3，5)和对照组差异有统计学意义(P<0.05)。
> 诱导针对LSC的特殊免疫反应
* 异基因造血干细胞移植
* 移植后由供体T细胞介导的
移植物抗白血病作用(GVL )
> 针对LSC特殊分子调控机制的靶向治疗
抑制NF-κB的活性
* 蛋白酶体抑制剂(MG132)是NF-κB的有效抑制剂,在体外对LSC有很高的毒性作用,而正常HSC对它有相对耐药性，且其能提高LSC对蒽环类抗生素的敏感性 。
Flt3小分子抑制剂
* Flt3下游区如Akt及NF-κB与LSC生存密切相关, 用Flt3小分子抑制剂可能使LSC死亡。
PI3K抑制剂
* PI3K抑制剂LY294002和ET-18-OCH3可直接靶向LSC,对正常HSC无毒副作用
多靶点治疗
①PI3K/Akt与NF-κB 可能共存于同一通路......（后略) ......
白血病是一组正常造血发育过程中某一阶段细胞恶性扩增的单克隆性异质性疾病 。目前采取的治疗手段有：
化疗
造血干细胞移植
针对白血病细胞的靶向治疗
常 规 化 疗 的 疗 效
急性髓系白血病(AML)
CR率60%~80%
5年无病生存率(DFS) 30%
某些类型AML，如APL治愈率可接近70%
急性淋巴细胞白血病(ALL)
儿童CR率 85%~95%
成人CR率也可达到75%~90%
存 在 问 题
* 化疗药物治疗相关毒性大
* 缓解后需巩固、强化、维持治疗
* 多药耐药
* 早期复发(>80%)
* 长期 生存率低
造血干细胞移植疗效
AML在CR1期进行异基因移植的3～5年DFS为50%～70%,自体移植的3～5年DFS约为40%～60%
存在问题
* 移植预处理方案的毒副反应
* 移植物抗宿主反应(GVHD)
* 移植后复发
传统细胞毒药物治疗白血病的疗效
* 儿童白血病治愈率 > 50%~80%
* 成人ALL 治愈率 20%~40%
* 成人AML治愈率 20%~50%
* CMLCR率 30%~90%
(化疗+干扰素)
* CLL CR率80%
化疗失败的常见原因
患者方面
>一般情况差，重要器官功能不全，不能耐受足够剂量的抗白血病治疗
肿瘤方面
>原发或继发耐药；白血病细胞增殖比例低下；白血病细胞所在区域药物不能或难以进入
医生方面
>选择药物和方案不当，未能注意药物的特异性毒性，未能适当处理药物的不良反应
化疗药物对目标的选择性不高，在杀伤白血病细胞的同时，也会对体内正常组织和细胞造成损害。故人们希望新一代抗白血病药物能特异性针对白血病细胞和白血病干细胞，又不影响正常组织和细胞，没有免疫障碍。
靶向药物是非传统的细胞毒药物，具有一定的靶向性，通过特异性抑制，阻断和纠正某些异常病理过程，起到调节机体免疫系统和稳定内环境的作用。它依据于对肿瘤发生、形成与转移等机理的研究，利用现代生物免疫技术研发而成。
靶向治疗药物特点
* 具有非传统的细胞毒性和靶向性
* 临床应用不需达到剂量限制性毒性(DLT)和最大耐受剂量(MTD)
* 不良反应与传统细胞毒性药物有很大区别
* 与化/放疗合用有更好的效果
目前所应用的靶向治疗
*单克隆抗体治疗
> 单克隆抗体对肿瘤细胞有选择性杀伤作用
> 疗效高、毒性低，在体内显示特异性分布
> 与肿瘤相关的分子靶点有特异性作用
>对抗药性肿瘤细胞有杀伤作用
目前所应用的靶向治疗
*细胞载体靶向治疗
一些免疫细胞如巨噬细胞、T细胞、NK细胞以及某些干细胞(如MSC等)具有靶向肿瘤部位的特性。这些肿瘤趋化细胞可以感应肿瘤微环境发出的信号，具有追踪肿瘤、传递基因的作用。因此可利用此类细胞的肿瘤趋化特性携带病毒载体进行抗肿瘤的系统给药治疗，如应用MSC转染携带曲妥珠单抗抗体腺病毒等。
目前所应用的靶向治疗
*基因治疗
肿瘤基因治疗目前主要是用复制缺陷型载体转运抗血管生成因子、抑癌基因、前药活化基因以及免疫刺激基因等。目前研究较多的是p53。
*基因-病毒治疗
利用肿瘤增殖病毒治疗肿瘤细胞特异性增殖，从而靶向肿瘤、高效表达抗癌基因。
目前所应用的靶向治疗
*酶抑制剂
各种酶系统在肿瘤患者的细胞增殖失控过程中起重要作用。细胞周期失控是癌变的重要原因。故以下几种酶抑制剂也成为了靶向药物。
> 细胞周期蛋白依赖激酶(CDKs)
CDKs在细胞周期调控中可抑制其催化活性，可用于恶性肿瘤等增生性疾病。
> 法尼基转移酶(FTP)抑制剂
FTP可催化异戊二烯反应，激活ras原癌基因
> 拓扑异构酶(Topo)抑制剂
TopoⅠ能催化DNA单链断裂， TopoⅡ能切开DNA双链。故Topo抑制剂能稳定DNA单链或双链断裂诱导细胞调亡。
> 基质金属蛋白酶(MMPs)抑制剂
MMPs可降解细胞外基质，参与肿瘤浸润、转移与血管生成。
针对白血病细胞的靶向治疗
白血病的治疗靶点及相关药物
作用靶点 相关药物适应症
融合基因
PML/RARα ATRA APL
AS2O3
bcr/abl ST1571 Ph+CML, Ph+ALL
PDGFβ R ST1571CMML
(血小板衍生生长因子β受体)
白血病的治疗靶点及相关药物
作用靶点相关药物 适应症
细胞表面分子
c-kitST1571,SU6668,SU5416c-kit+AML
FLT3 FLT3抑制剂 AML
CD20 Rituximab(美罗华)CLL
CD22 BL22/Epratuzumab HCL,CLL
CD25 重组免疫毒素LMB-2HCL
CD52 Campath-1HCLL,PLL,NHL
CD33 Gemtuzumab ozogamicin/CD33+AML
Mylotarg/CMA676
IL-6R IL-6重组免疫毒素， CML
IL-6假单胞菌外毒素融合蛋白
GM-CSFR DT-hu GM-CSF AML
白血病的治疗靶点及相关药物
作用靶点 相关药物 适应症
血管生成反应停,SU5416,SU11248 AML,MDS
高甲基化染色质DecitabineCML,AML,MDS
法尼基转移酶 R115777 AML,MDS,CML,CMML
酪氨酸激酶抑制剂格列卫的疗效
* 532例IFN2α治疗失败或不能耐受的(CML2CP)患者接受格列卫治疗，95%达到血液学CR，60%获主要遗传学效应。
* 235例CML加速期患者接受格列卫治疗，34%血液学CR，24%获主要遗传学效应。
* 260例CML急变期患者接受格列卫治疗，29%血液学有反应(7%达CR)，14%获主要遗传学效应。
靶向治疗的疗效
存在问题
* 复发
* 长期生存率仍低
根 本 原 因
* 在白血病患者体内存在一群能自我更新，具有一定分化能力的
LSC的提出
* 20世纪60年代
Bruce等首次证明了鼠白血病细胞的一小部分亚群和正常造血干细胞(HSCs)及祖细胞一样，在体内外均能形成克隆。
(Nature,1963,199:79-80)
* 1971年
Park等发现从大鼠腹水中获取的白血病细胞仅仅有1‰～1%能形成克隆细胞株，且白血病细胞被输注入体内，也仅有1%～4%能形成脾克隆，据此推测可以形成克隆的白血病细胞是白血病干细胞，由此提出了LSC的概念。
[J Natl Cancer Inst,1971,46(2):411-422 ]
* 1994年
Lapidot等将一个与正常HSC具有相同CD34+CD38-表型的白血病细胞亚群移植给NOD/SCID小鼠，发现此亚群细胞表现出干细胞样强大的自我更新和增殖能力，于是将此亚群细胞定义为SL-IC
(Nature,1994,367:645-648 )
* 1997年
Bonnet用实验证实了大多数白血病细胞不能持续增生，只有少数能持续形成集落；AML干细胞占全部AML细胞的0.2%~1%，具有连续增殖和形成疾病的能力，也只有这个细胞亚群细胞才能在NOD/SCID小鼠中移植成功。至此，LSC的存在被人们所公认。
( Nat Med,1997,3:730-737 )
2001年美国学者通过胚胎及卵生兄弟姐妹及细胞培养的方法证实了人LSC的存在。已成功分离出AML和CML的恶性克隆干细胞。
LSC表型特征
AML各亚型的LSC表型大多为CD34+、CD38-、CD71-、HLA-DR-、CD90-、CD117-、CD123+
与正常HSC表型(CD34+、CD38-、CD71-、HLA-DR-)相比，LSC特征性表型为
CD90(Thy-1)-
CD117(c-kit)-
CD123+
LSC生物学潜能
* 具有自我更新能力
* 95%以上处于G0期静止状态
* 上调两个肿瘤抑制基因：
干扰调控因子(IRF-1)
死亡相关蛋白激酶(DAPK)
A：RT-PCRB：免疫印记分析
LSC起源
* 起源于造血干细胞 (HSC)
* 起源于血液血管干细胞
* 起源于定向祖细胞
LSC发病机理
二次撞击模式，即细胞激酶突变激活和转录因子功能的改变 。第一次突变后干细胞自身的自我更新和增殖能力增强，接着经过一个较长的潜伏期(一般为数个月)发生第二次撞击事件，即癌基因的活化或抑癌基因的丢失，最终导致白血病发生。
特点：多阶段、多步骤的遗传损伤
LSC分子调控机制
*NF-κB：一类重要的转录激活因子 ，LSC中存在其持续性激活 ，而在正常HSC中未见
* 细胞膜酪氨酸激酶-3 (Flt3 )
Flt3 可激活Ras,而Ras是NF-κB的活化因子
*PI3激酶 (PI3K )
AML中常见PI3K的激活突变 ，在某些情况下，其能激活NF-κB
*p53
调控着LSC特定的细胞死亡
LSC自我更新能力及处于休眠状态特性导致白血病多药耐药、早期复发，长期生存率低!
针对LSC的靶向治疗
为获得对白血病的有效治疗，必须有效地针对LSC靶向治疗 。
>针对LSC表面分子的靶向治疗
* 抗CD33单克隆抗体
* 抗CD123单克隆抗体
* 细胞因子融合毒素
白喉毒素(DT)-IL-3融合蛋白(DT388IL3)
对白血病母细胞和LSC群有毒性作用,而对正常前体细胞无毒性
此图为DT388IL3 对移植有6位患者AML细胞的NOD/SCID小鼠的体内效应。灰柱：无治疗组阴影柱：移植24h后予DT388IL3 i.p. 0.045 μg.g-1.d-1x 5d 白柱：间隔4周再予DT388IL3 柱高表示移植后12周测小鼠骨髓CD45+细胞百分率均值。从患者6接受AML细胞并重复给药小鼠于12周前全部死亡(*)。治疗组(患者1，3，5)和对照组差异有统计学意义(P<0.05)。
> 诱导针对LSC的特殊免疫反应
* 异基因造血干细胞移植
* 移植后由供体T细胞介导的
移植物抗白血病作用(GVL )
> 针对LSC特殊分子调控机制的靶向治疗
抑制NF-κB的活性
* 蛋白酶体抑制剂(MG132)是NF-κB的有效抑制剂,在体外对LSC有很高的毒性作用,而正常HSC对它有相对耐药性，且其能提高LSC对蒽环类抗生素的敏感性 。
Flt3小分子抑制剂
* Flt3下游区如Akt及NF-κB与LSC生存密切相关, 用Flt3小分子抑制剂可能使LSC死亡。
PI3K抑制剂
* PI3K抑制剂LY294002和ET-18-OCH3可直接靶向LSC,对正常HSC无毒副作用
多靶点治疗
①PI3K/Akt与NF-κB 可能共存于同一通路......（后略) ......
相关资料1：
- Imatinib治疗慢粒白血病的机制及临床2007年最新.pdf
- 大剂量Ara-c治疗复发白血病.pdf
- 日本慢性骨髄性白血病 _CML[2].pdf
- 白血病的靶向疗法.pdf
- 白血病.pdf
- [现代名中医白血病治疗绝技].吴大真等.扫描版.pdf
- 《女儿，爸爸要救你：一个白血病患者求医的生死实录》汪浙成.epub
- 急性髓性白血病治疗指南.pdf
- 15-急性髓细胞型白血病基础及临床研究的回顾与展望.pdf
- 白血病中医治验实录（高清版）.pdf
- 现代名中医白血病治疗绝技.pdf
- 中枢神经系统白血病的早期诊断.pdf
- 日本慢性骨髄性白血病 _CML.pdf
- 慢性粒细胞白血病治疗指南.pdf
- 蒽环类药物在白血病治疗中的应用.pdf