慢性粒细胞白血病发病机制课件

慢性粒细胞白血病发病机制慢性粒细胞白血病发病机制慢性粒细胞白血病发病机制1干细胞的定义和性质如造血干细胞，干细胞特性是慢性粒细胞白血病干细胞的基本属性。干细胞来源于获得突变的造血干细胞，能够自我更新和保持惰性的。在这个阶段，干细胞和分化的细胞功能、形态和表型几乎没有区别。干细胞的定义和性质如造血干细胞，干细胞特性是慢性粒细胞白血病干细胞的定义和性质如造血干细胞，干细胞特性是慢性粒细胞白血病2虽然自我更新的能力被认为是慢性粒细胞白血病干细胞的维持至关重要的，相关的机制和信号转导途径仍然不好定义。最近的研究表明，/-连环蛋白信号是维持正常和干细胞必不可少的。（）信号已被证明为干细胞的扩增和维持是必要的；早幼粒细胞白血病蛋白（）在维持中被证明起到关键作用。虽然自我更新的能力被认为是慢性粒细胞白血病干细胞的维持至关重虽然自我更新的能力被认为是慢性粒细胞白血病干细胞的维持至关重3患者干细胞和祖细胞的表型与正常个体不同。例如，与正常祖细胞不同，血液循环大部分白血病的粒单核细胞集落形成单位（）表达高水平的黏附受体44和低水平选择素。白血病34+细胞过度表达多药耐药表型的P糖蛋白。患者干细胞和祖细胞的表型与正常个体不同。例如，与正常祖细胞不患者干细胞和祖细胞的表型与正常个体不同。例如，与正常祖细胞不4许多抗凋亡蛋白是在中高表达，促进细胞耐药。静止期34+细胞表达过多2、1和。许多抗凋亡蛋白是在中高表达，促进细胞耐药。静止期许多抗凋亡蛋白是在中高表达，促进细胞耐药。静止期34+细胞表细胞表5慢性粒细胞白血病发病机制课件慢性粒细胞白血病发病机制课件6造血干细胞的细胞的特点是细胞表面表达转运蛋白，特别是1（糖蛋白）和2()，能泵出特异性药物。上面2种转运蛋白均在 患者的原始细胞被发现与正常细胞相比过表达。在 患者原始细胞和正常细胞相比1的表达减少，其是一种负责特定药物吸收的转运蛋白，包括伊马替尼。1、2的表达增加和1表达下降的组合可能造成祖细胞对治疗的反应差。造血干细胞的细胞的特点是细胞表面表达转运蛋白，特别是造血干细胞的细胞的特点是细胞表面表达转运蛋白，特别是1（糖蛋（糖蛋7花生四烯酸5-脂氧合酶基因（15/15）是近年来发现的一个由诱导的调节器，对伊马替尼无反应，其对干细胞功能很重要。在缺乏 15情况下，不能诱导小鼠形成。此外，15的缺失通过影响细胞分裂和细胞凋损伤的功能，导致最终耗尽。在人类慢性粒细胞白血病细胞和34+细胞，15的敲除或抑制15均能显著减少生存。15的缺乏改变，3和转录因子这些已知的癌症发病介质的表达。花生四烯酸花生四烯酸5-脂氧合酶基因（脂氧合酶基因（15/15）是近年来发现的一个由）是近年来发现的一个由8最近的研究表明，因子是维持启动细胞的关键;的活性被1信号负调控，被治疗和正调控。但是，通过该3A介导自我更新和起始细胞的维持机制，目前仍不清楚。最近有研究确定了6原癌基因作为在起始细胞自我更新信号的下游的关键效应物。6抑制 细胞中和p53，并且其是白血病起始和集落形成必需的。最近的研究表明，因子是维持启动细胞的关键最近的研究表明，因子是维持启动细胞的关键;的活性被的活性被1信号负信号负9信号是造血干细胞的自我更新和生存的关键。有研究对和信号的关系及的表达模式及其下游靶基因1在慢性期患者以及和正常人的骨髓中（）34+干细胞和祖细胞进行了评估。发现在原始的34 亚型 34+细胞1、2和1显著升高，提示信号在慢性粒细胞白血病原始细胞的活性。数据表明，伊马替尼诱导的的抑制导致了显著活性上调。同样，的抑制导致过度活化。因此，确定了 和之间的对立关系。信号是造血干细胞的自我更新和生存的关键。有研究对和信号的关系信号是造血干细胞的自我更新和生存的关键。有研究对和信号的关系10治疗干细胞能有效地抑制激酶活性，这表明额外的激酶依赖的机制有助于存活。人骨髓间充质干细胞（）的共培养显著抑制暴露下的干/祖细胞的细胞凋亡并且使其保存下来，维持其克隆形成能力和植入免疫缺陷小鼠的潜力。研究发现，钙粘蛋白受体在充间质干细胞介导的治疗祖细胞保护中起着重要的作用。钙粘蛋白介导的对间充质干细胞粘附和增加的细胞质钙粘蛋白-连环蛋白复合物的形成以及增强的-连环蛋白的核转位和转录活性相关。增加的外源性信号介导的-连环蛋白信号通路在介导的治疗祖细胞的保护中发挥了重要作用。治疗干细胞能有效地抑制激酶活性，这表明额外的激酶依赖的机制有治疗干细胞能有效地抑制激酶活性，这表明额外的激酶依赖的机制有11其他最近的研究表明，肿瘤抑制基因在干细胞被表达下调，缺失加速小鼠白血病发展，证明了在白血病中调节干细胞的关键作用。34+原始细胞的系统基因分析显示多个信号通路的激活，伴随修复的减少，异常的黏附和归巢，以及激活的蛋白酶体蛋白信号通路。其他最近的研究表明，肿瘤抑制基因在干细胞被表达下调，缺失加速其他最近的研究表明，肿瘤抑制基因在干细胞被表达下调，缺失加速12 融合基因原始细胞黏附（接触和锚定）缺陷使其摆脱了在正常情况下通过细胞因子信使从微环境细胞中接收的控制信号的控制。这些信号维持细胞的存活、死亡、细胞增殖和细胞分化的平衡。可能不依赖酪氨酸激酶的细胞骨架蛋白的异常磷酸化，被认为是引起细胞的整合功能紊乱的关键因素。融合基因原始细胞黏附（接触和锚定）缺陷使其摆脱了在正常情况融合基因原始细胞黏附（接触和锚定）缺陷使其摆脱了在正常情况13慢性粒细胞白血病发病机制课件慢性粒细胞白血病发病机制课件14正常的9号染色体中基因位于q34和之间，22号染色体的和的基因位于q11和之间。图右为t（9;22）。9号染色体的被换位到22号染色体的序列，22号染色体的末端部分被转换到9号染色体长臂上。22就是染色体。，断裂点集群区域;，细胞病毒猿猴肉瘤病毒转化基因;，免疫球蛋白轻链基因。正常的正常的9号染色体中基因位于号染色体中基因位于q34和之间，和之间，22号染色体的和的基号染色体的和的基159号染色体上基因和22号染色体上的基因突变是为慢性粒细胞白血病的发病关键是正常细胞基因的同源病毒癌基因。该基因（）可在体外培养中诱导细胞恶性转化，并在易感小鼠体内诱发白血病。9号染色体上基因和号染色体上基因和22号染色体上的基因突变是为慢性粒细胞白血号染色体上的基因突变是为慢性粒细胞白血16慢性粒细胞白血病发病机制课件慢性粒细胞白血病发病机制课件17上图显示的是正常的和基因融合基因。图中上半部分垂直箭头表明在可能断点位置。注意上游紧随的8604基因位。基因含有25个外显子，包括第一（e1）和第二（e2）外显子。三个断点簇区域的位置显示为，。该图的下部显示信使融合转录的结构。断点导致转录带有e19a2连接点。在每一个发生断裂的基因处有相关的数字代表外显子位置。上图显示的是正常的和基因融合基因。图中上半部分垂直箭头表明在上图显示的是正常的和基因融合基因。图中上半部分垂直箭头表明在18患者的细胞株的的基因被重排并有扩增。细胞株和新鲜分离的慢性粒细胞白血病细胞均含有延长的8的异常转录单位，它由留在22号染色体的基因的5部分与从9号染色体易位来的基因的3部分融合产生的新的嵌合基因转录而来。这一融合翻译成一种独特的210 酪氨酸磷酸蛋白激酶（p210），与蛋白产物作用相似，它可以对细胞蛋白酪氨酸残基产生磷酸化。患者的细胞株的的基因被重排并有扩增。细胞株和新鲜分离的慢性粒患者的细胞株的的基因被重排并有扩增。细胞株和新鲜分离的慢性粒19的位点含有至少两个等位基因，在正常细胞中，原癌基因编码一分子量145000的酪氨酸激酶，其仅仅被痕量翻译，且在体外缺乏任何激酶活性。推测基因表达的融合产物通过嵌合酪氨酸蛋白激酶的酶活性调节异常而导致恶性转化。融合基因构建表明，序列还可以激活微丝结合功能，酪氨酸激酶对肌动蛋白丝功能的修饰已经被认为是白血病发生过程中的一个步骤。的位点含有至少两个等位基因，在正常细胞中，原癌基因编码一分子的位点含有至少两个等位基因，在正常细胞中，原癌基因编码一分子2022号染色体上的断点区延伸段很短，约5至6，延伸的的被称为断裂簇区（），这是个较长的断裂点簇基因。三个主要的断点簇区在22号染色体上各有特征：主要（），次要（），以及微（r）。三种不同的断点分别产生P210，P190，P230融合蛋白。绝大多数患者融合基因编码p210（p210）的融合蛋白，其转录物有e14a2或e13a2融合连接方式。涉及易位时，“e”表示的外显子的和“a”表示外显子位点。22号染色体上的断点区延伸段很短，约号染色体上的断点区延伸段很短，约5至至6，延伸的的被称为断，延伸的的被称为断21在大约50的染色体阳性的急性淋巴细胞白血病病例中，其转录为e1a2融合链接，它产生190的（p190）蛋白。几乎所有的病例确诊时编码p210，但也表达p190转录。这些双转录物的生物学和临床意义尚不明确。在未发现染色体的病例中，可能仍然位于染色体9（隐匿的染色体）。基因可以与富含重复序列区域中复杂易位的11q13区带里的不同基因位点再结合。6/融合基因也已在阴性中发现。在大约在大约50的染色体阳性的急性淋巴细胞白血病病例中，其转录为的染色体阳性的急性淋巴细胞白血病病例中，其转录为22和信号转导和信号转导 现在已经认为p210酪氨酸磷酸化激酶活性是人类费城染色体阳性白血病发生的起因。与主要定位于细胞核中的蛋白不同，p210定位于细胞质中，因而更容易与各种分子发生相互作用，尤其是信号转导通路中的分子。作为癌蛋白，P210可结合20多个细胞蛋白和（或）使其磷酸化。磷脂酰肌醇3激酶（3K）的一个亚单位结合p210;而依赖性细胞株和原代细胞的增殖需要这种相互作用。和信号转导和信号转导 现在已经认为现在已经认为p210酪氨酸磷酸化激酶活性是人类费酪氨酸磷酸化激酶活性是人类费23作用于促丝裂素原活化蛋白激酶（）引发的信号通路和相互作用是多重和复杂的。一种编码的丝氨酸-苏氨酸激酶活性被p210调节。表达下调既抑制细胞的依赖性生长，又抑制正常造血祖细胞的生长因子依赖性增殖。转化细胞的效率受一种衔接蛋白的影响，这种蛋白可将酪氨酸激酶信号传导至。这一过程涉及生长因子受体结合蛋白2（2）。p210也激活多重替代途径。可持续激活3K并生成肌醇脂，且通过下调诸如和1等多聚磷酸肌醇抑癌基因而使3K失调。作用于促丝裂素原活化蛋白激酶（）引发的信号通路和相互作用是多作用于促丝裂素原活化蛋白激酶（）引发的信号通路和相互作用是多24在p190转基因小鼠的白血病组织中，2也结合。2基因编码的蛋白可加速编码的蛋白和神经纤维瘤蛋白的水解，并参与整合素的信号通路。在造血细胞中，神经纤维瘤蛋白通过负向调控粒细胞-单核细胞集落刺激因子（）的信号转导。P62，其酪氨酸处于持续磷酸化状态，并与p120蛋白相联结，在受体激活时发生快速酪氨酸磷酸化，也与相关联。p210介导的转化也需要核因子（）-B的激活。p210的表达通过核转移引起B依赖性转录的激活。在在p190转基因小鼠的白血病组织中，转基因小鼠的白血病组织中，2也结合。也结合。2基因编码的蛋基因编码的蛋25表达p210的细胞株也具有激酶、信号转导和转录激活因子（）（通常是5）的持续活化。由急性转化的原代小鼠髓细胞中5也被激活；p210使3的亚基、受体和2磷酸化，并与其免疫共沉淀。和都是结合蛋白家族228,229和生长因子结合蛋白2的多功能调节蛋白，2将酪氨酸激酶与联系起来，并与和核苷酸交换因子形成复合物，导致激活。表达表达p210的细胞株也具有激酶、信号转导和转录激活因子（）（的细胞株也具有激酶、信号转导和转录激活因子（）（26慢性粒细胞白血病发病机制课件慢性粒细胞白血病发病机制课件27加速期、急变期的发病机制虽然酪氨酸激酶抑制剂治疗显著延长了慢性期向加速期和原始细胞危象的发展，但这种转变的风险仍然存在，因为经酪氨酸激酶抑制剂处理的干细胞未发生凋亡。加速期、急变期的发病机制虽然酪氨酸激酶抑制剂治疗显著延长了慢加速期、急变期的发病机制虽然酪氨酸激酶抑制剂治疗显著延长了慢28加速期的开始被认为出现在一个携带有融合基因的粒-单核祖细胞。由慢性期转变为加速期并进而转变为原始细胞危象，或直接由慢性期转变为原始细胞危象被认为至少经过以下7个分子过程：（1）成熟停滞，（2）基因组监视失败，（3）不能进行充足的修复，（4）突变子表型出现，（5）端粒缩短，（6）肿瘤抑制因子功能缺失，（7）未知因素。加速期的开始被认为出现在一个携带有融合基因的粒加速期的开始被认为出现在一个携带有融合基因的粒-单核祖细单核祖细29由慢性期转变为加速期过程的显著特点是表达的增加。而在转录上调的基础上，出现其他细胞遗传学异常，这种情况大约出现在5065%持续染色体阳性的患者中。在原始细胞有淋巴细胞表型的急淋变中，约有50%的患者出现P16/基因突变，约有20%的患者发生基因的突变。在原始细胞具有粒细胞表型的急粒变中，大约25的病例含有p53突变的细胞。通过敲除p53功能的转基因小鼠实验证实，p53功能的缺失具有促进人慢性期克隆转化的作用。作为p53基因家族的一员，p51/p63在慢性期并没有突变，但在急变期，约有8的患者出现P5163的突变。由慢性期转变为加速期过程的显著特点是表达的增加。而在由慢性期转变为加速期过程的显著特点是表达的增加。而在 转录上转录上30大约65的病人，除了有染色体，还有其他细胞遗传学的异常。双染色体，8号染色体三体和等臂染色体17p是最常见的继发性改变。异常的和蛋白质产物p210见于转化为急性白血病病人的骨髓和血细胞中。大约大约65的病人，除了有染色体，还有其他细胞遗传学的异常。双的病人，除了有染色体，还有其他细胞遗传学的异常。双31极少数的病例在转化后出现融合基因的缺失，的缺失以及具有酪氨酸激酶活性的P210表达的缺失，这些发现提示异常的蛋白激酶并不总在维持急性期阶段状态中发挥独特的作用。相反，患者对于伊马替尼的高反应率，尽管只是临时的，提示突变的产物通常在疾病的这一阶段发挥重要的作用。极少数的病例在转化后出现融合基因的缺失，的缺失以及具有酪氨酸极少数的病例在转化后出现融合基因的缺失，的缺失以及具有酪氨酸32很多在急性转化患者细胞内检测出的分子改变可能有助于克隆恶性行为能力的增加，包括基因活化，p53基因重排，降钙素基因的高甲基化，以及1基因的甲基化。一项研究报道了17%的原始细胞危象患者有p53基因突变。还有报道视网膜母细胞瘤1基因产物在细胞的表达缺失和有巨核细胞表型的急变相关。P16抑癌基因纯合子缺失与的淋系转化有关。11p13染色体的基因编码一个含锌指模块的转录因子，它只在转化为急变期的病人中出现。急变期中还出现1基因的过度表达。2，和其它的基因也与的演变有关。很多在急性转化患者细胞内检测出的分子改变可能有助于克隆恶性行很多在急性转化患者细胞内检测出的分子改变可能有助于克隆恶性行33慢性期向急变期进展，增加的额外的遗传和表观遗传的变化，还没有完全清楚。在进展期慢性粒细胞白血病，粒细胞巨噬细胞祖细胞（）通过-连环蛋白激活获得异常的自我更新能力。在大多数急淋变患者中存在继发性基因损害，其中有一些是由突变酶的异常活性介导的。在急变进展中，2A（），1，1，53，和基因的突变是经常获得的，及在大多数急变的情况下，在1激酶域内的突变编码对耐药。慢性期向急变期进展，增加的额外的遗传和表观遗传的变化，还没有慢性期向急变期进展，增加的额外的遗传和表观遗传的变化，还没有34在一项研究中，小鼠白血病模型表明，表达主要组织相容性复合体（）和共刺激分子，会被白血病特异性8+效应体外杀灭。相反，治疗性输注效应到小鼠体内不仅未能清除，而且增加了数。增殖和分化诱导的分泌。干扰素-增加白血病患者体外培养34+干/祖细胞的增殖和集落形成。在肿瘤细胞程序性死亡配体1（1）的表达诱导T细胞功能障碍导致疾病进展。在一项研究中，小鼠白血病模型表明，表达主要组织相容性复合体（在一项研究中，小鼠白血病模型表明，表达主要组织相容性复合体（35最近使用信号转导与转录激活因子3（3）的条件基因敲除小鼠的研究表明，3是引发疾病的关键。在治疗的情况下，3不是疾病维护必须的，提示3只是启动干细胞肿瘤阶段需要。在骨髓微环境中，3在细胞因子环境中被 依赖的途径激活。3的活化能促进骨髓中在 活性完全抑制情况下细胞的存活。最近使用信号转导与转录激活因子最近使用信号转导与转录激活因子3（3）的条件基因敲除小鼠的）的条件基因敲除小鼠的36Thank YouThank YouThank You37