IL-1β和TNF-α與CML病程進展的關(guān)系研究
1 I-1β和TNF-α的產(chǎn)異常與CML的病程進程
量發(fā)現(xiàn)惡性造血細胞或白血病細胞均可以產(chǎn)IL-1霍奇金病瘤細胞株多發(fā)性骨髓瘤細胞幼年型慢性髓性白血病細胞(JCML)CML及急性髓系白血病細胞(AML)在CML白血病細胞及其骨髓基質(zhì)細胞(主要是成纖維細胞)均可通過自分泌(指分泌細胞和靶細胞為同一細胞)旁分泌(指分泌細胞和靶細胞相鄰)途徑產(chǎn)量IL-1[12]而這些IL-1能直接或間接刺激CML祖細胞及干細胞惡性增殖
Estrov等[3]通過對CML加速期急變期以及對干擾素治療耐藥的CML患者發(fā)現(xiàn)其骨髓或外周血中低密度細胞(即白血病細胞)可產(chǎn)量的IL-1β而對干擾素敏感或慢性期的CML患者其IL-1β水平顯著低下并且作者認為對干擾素耐藥的CML患者較對干擾素敏感的患者預示病程在進展階段從而提示IL-1β在CML病和進展中的作用表明IL-1β通過自分泌和旁分泌長刺激機制對CML克隆提供了一個局部長優(yōu)勢[1]
除CML加速期和急變期患者的白血病細胞可產(chǎn)量IL-1β外處于急變期的骨髓基質(zhì)細胞也可產(chǎn)高水平的IL-1βWetzler等[2]通過培養(yǎng)CML骨髓基質(zhì)細胞收集骨髓基質(zhì)細胞培養(yǎng)上清測定IL-1β含量發(fā)現(xiàn)急變期CML基質(zhì)細胞可分泌高水平的IL-1β而慢性期患者和正常基質(zhì)細胞培養(yǎng)上清中IL-1β含量低于可檢測的水平
IL-1β和IL-1RA(白細胞介素1受體拮抗劑)還與CML的存期及預后有關(guān)Wezler等[4]通過檢測81例CML患者(63例為CML慢性期18例為CML加速期和急變期)白血病細胞中IL-1β及IL-1RA水平發(fā)現(xiàn)44例IL-1β含量高的CML患者,其存期均數(shù)為44個;明顯低于37例IL-1β含量低的患者(其存期均數(shù)為58個月);與IL-1β相反,IL-1RA含量高的CML患者比IL-1RA含量低的患者存期延長
此外,由CML白血病細胞及CML骨髓基質(zhì)細胞產(chǎn)的量IL-1β,通過誘導GM-CSFG-CSFM-CSFIL-3TNF-α等[5]細胞因子的釋放,上調(diào)白血病細胞膜表面造血刺激因子受體,并與上述細胞因子發(fā)協(xié)同作用,從而進一步刺激CML干/祖細胞的惡性增殖,加速病情惡化及病程轉(zhuǎn)變
TNF-α作為一種重要的雙向作用造血調(diào)控因子,它與CML的病程轉(zhuǎn)變也有著密切的關(guān)系[6,7]Elbaz[6]檢測了CML患者血清中TNF的含量,結(jié)果表明,處于加速期和急變期的CML血清TNF水平顯著增高,慢性期患者血清TNF水平也較正常對照增高,治療后達到緩解的患者血清TNF水平降至正常對照水平
在JCML,F(xiàn)reedman等[8]通過用JCML患者血漿或白血病細胞培養(yǎng)上清加到CML患者骨髓細胞中進行培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),上述血漿或培養(yǎng)上清能使CML白血病細胞顯著長,用抗TNF-α單克隆抗體則可消除這種刺激作用,由此可以說明血漿或培養(yǎng)上清中刺激細胞增殖的因素主要是TNF-α
盡管TNF-α單獨的效應往往能刺激造血干/祖細胞增殖,但卻擁有很潛能的刺激活性Hoang等[10]報道TNF-α與GM-CSF協(xié)同作用明顯增加ANLL(急性非淋巴細胞白血?img class="key2gif" src="http://www.yxsjy.net/upimg/keyimg/NTR5eHNqeTIzNDIz-20090323104923.png" />┑腦枷赴?img class="key2gif" src="http://www.yxsjy.net/upimg/keyimg/NTR5eHNqeTIzNDIz-20090323104923.png" />TNF-α還能上調(diào)GM-CSF和IL-3受體在白血病原始細胞上的表達,從而導致白血病細胞對刺激的敏感性增加;同時也可以解釋TNF-α與GM-CSF或IL-3在體外協(xié)同刺激生長的機制此外,白血病細胞產(chǎn)生的TNF-α還可通過誘導骨髓基質(zhì)細胞釋放包括IL-1IL-6G-CSFGM-CSF在內(nèi)的多種細胞因子,從而提供一個局部生長優(yōu)勢。
IFN-α在治療CML中表現(xiàn)出多種生物活性包括直接抗增殖作用,通過調(diào)節(jié)細胞因子從造血細胞和基質(zhì)細胞的釋放等。Peschel等[11]觀察了IFN-α對體內(nèi)和體外CML細胞以及培養(yǎng)的骨髓基質(zhì)細胞多種細胞因子表達的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),IFN-α可下調(diào)IL-1β和GM-CSF,但可上調(diào)IL-1RA。上述結(jié)果表明,IFN-α通過下調(diào)IL-1β和GM-CSF及上調(diào)IL-1RA,從而抑制CML惡性克隆增殖,發(fā)揮IFN-α的抗增殖作用。
2 CML治療的新策略——白血病細胞及基質(zhì)細胞自分泌和旁分泌生長刺激環(huán)的阻斷
量結(jié)果表明,CML細胞及骨髓基質(zhì)細胞自分泌與旁分泌生長刺激環(huán)的阻斷可以阻止惡性細胞的增殖[3,12]。IL-1β受體拮抗劑(IL-1RA)是IL-1β的天然抑制劑,它通過與IL-1β受體特異結(jié)合而阻斷IL-1β的生物活性,在此過程中IL-1RA并激活靶細胞。IL-1RA和可溶性IL-1β受體均能抑制CML惡性克隆的增殖,且呈劑量依賴性,但這種抑制作用可被IL-1β部分逆轉(zhuǎn)。除IL-1RA和可溶性IL-1β受體外,抗IL-1β中和抗體也能抑制CML祖細胞的增殖[3]。
同樣,在K562細胞系,IL-1RA也可抑制其DNA合成,并呈劑量依賴性。在IL-1RA濃度為10μg/L50μg/L和100μg/L時,其胸腺嘧啶核苷攝入分別降低40%50%和70%。但這種抑制效果同樣可被IL-1β部分逆轉(zhuǎn)[13]。IL-1RA對干擾素耐藥的CML克隆形成細胞比對干擾素敏感的CML克隆形成細胞產(chǎn)生更加顯著的抑制效果,這種抑制效果在缺乏外源性生長因子的條件下尤為突出。
在AML,IL-1RA還能抑制AML原始白血病細胞GM-CSF的自分泌[14],但這種抑制效果也能被IL-1β部分逆轉(zhuǎn)。zui近的還表明,IL-1RA還能增強阿糖胞苷(Ara-C)的細胞毒作用,IL-1RA以相加效應方式增強阿糖胞苷對AML原始集落形成細胞的抗增殖效果[15]。
此外,Estrov等[16]也了IL-4對CML祖細胞增殖的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論是單獨應用胎牛血清還是添加IL-3或CM-CSF進行培養(yǎng),IL-4均能抑制CML克隆的生長。進一步的發(fā)現(xiàn)IL-4抑制CML克隆增殖的作用是通過下調(diào)IL-1β所致,因而IL-4的抑制作用也能被IL-1β部分逆轉(zhuǎn)。
除了具有上述拮抗IL-1β的作用外,IL-1RA還能反映CML治療效果及病程進展。Aulitzky等[17]結(jié)果表明,對IFN治療有效的CML患者,其血漿中IL-1RA水平較對IFN耐藥的CML患者明顯增高。在應用INF-α治療或處理后,CML患者血清或骨髓細胞培養(yǎng)上清中IL-1RA水平顯著增高,且在12h達高峰[11]。此外,在急性髓細胞白血病患者其白血病細胞可產(chǎn)生量IL-1,但IL-1RA卻很少[14]。
除IL-1RA及IL-4對IL-1β具有抑制作用外,可溶性IL-1受體(sIL-1R)和IL-1轉(zhuǎn)化酶抑制劑(IL-1convertingen-zymeinhibitors,ICE)均可抑制IL-1β的活性[18,19]。
上述量結(jié)果表明,IL-1RAIL-4可溶性IL-1受體及IL-1轉(zhuǎn)化酶抑制劑均可抑制IL-1β活性,從而抑制CML惡性克隆增殖,因而為治療CML提供了一種新的手段。IFN治療CML的部分機制也在于阻斷CML白血病細胞及其基質(zhì)細胞自分泌和旁分泌生長刺激環(huán),從而阻止CML白血病祖細胞的惡性增殖。