鄭愛(ài)青,穆海玉 綜述 梁克明 審校
對(duì)間變性大細(xì)胞淋巴瘤(anaplastic large-cell lymphoma,ALCL)的認(rèn)識(shí)最初是基于其形態(tài)學(xué)特征和恒表達(dá)CD30,由Stein 等[1]在1985 年首先報(bào)道?,F(xiàn)已明確ALCL 起源于T或null 淋巴細(xì)胞免疫表型。最新的WHO 分類中將ALCL 歸類于外周T 細(xì)胞淋巴瘤。40% ~60%的ALCL 患者有一個(gè)顯著的臨床病理學(xué)特征,即染色體t(2;5)(p23;q35)易位[2]。這一染色體易位誘導(dǎo)形成核磷酸蛋白-間變性淋巴瘤激酶(nucleophosmin–anaplastic lymphoma kinase,NPM-ALK)融合蛋白。NPM- ALK 由于持續(xù)激活酪氨酸激酶ALK 而有顯著的致癌潛力。下面,主要介紹ALK+ALCL 的臨床特征和病理學(xué)研究進(jìn)展。
ALCL 是一種相對(duì)少見(jiàn)的腫瘤。在臨床病理學(xué)上ALCL以強(qiáng)烈表達(dá)CD30(Ki-1)抗原的間變性大細(xì)胞為特征[1]。ALCL 具有其標(biāo)志性的多形性大細(xì)胞,呈黏附性生長(zhǎng),在淋巴結(jié)竇內(nèi)或副皮質(zhì)區(qū)浸潤(rùn),呈巢狀或彌漫分布,破壞部分或整個(gè)淋巴結(jié),免疫表型和基因重排研究顯示ALCL 腫瘤起源于T 淋巴細(xì)胞或null 細(xì)胞[2],其中T 細(xì)胞型占80%,null 型占20%。組織學(xué)上,ALCL 一般分為普通型、小細(xì)胞型、淋巴組織細(xì)胞型、巨細(xì)胞富有型、霍奇金樣型等變異型。其中普通型、淋巴組織細(xì)胞型和小細(xì)胞型最常見(jiàn)。按臨床類型,ALCL分為原發(fā)系統(tǒng)型、原發(fā)皮膚型和繼發(fā)型。原發(fā)系統(tǒng)型ALCL占成人非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)的2% ~8%,兒童NHL 的10% ~15%[3]。對(duì)ALCL 的認(rèn)識(shí)始于CD30 單抗的應(yīng)用,ALK 蛋白的發(fā)現(xiàn)及細(xì)胞遺傳學(xué)研究使人們對(duì)ALCL 的認(rèn)識(shí)達(dá)到了一個(gè)新的高度,特別是對(duì)ALK+ALCL,該型與ALK-ALCL 在基因改變、臨床表現(xiàn)及預(yù)后等方面明顯不同。多數(shù)ALK+ALCL 患者為進(jìn)展期(III 或IV)系統(tǒng)性疾病,廣泛淋巴結(jié)或結(jié)外侵犯,尤其是皮膚和軟組織。與ALK-ALCL 相比,ALK+ALCL 預(yù)后較好。
2.1 ALK ALCL 經(jīng)典的遺傳學(xué)改變是染色體t(2;5)(p23;q35)易位。1994 年兩個(gè)獨(dú)立的科研小組分別克隆了包含這一易位的基因,并證實(shí)在染色體5q35 上的核磷酸蛋白(nucleophosmin,NPM)基因與染色體2p23 上的間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)基因融合[4,5]。這一染色體易位導(dǎo)致NPM-ALK 融合蛋白的產(chǎn)生。有t(2;5)(p23;q35)易位和表達(dá)ALK 的ALCL 稱為ALK+ALCL,并成為這一腫瘤顯著的臨床病理學(xué)特征,已經(jīng)包括在最近的WHO 分類系統(tǒng)中[6]?,F(xiàn)已經(jīng)鑒定出多個(gè)涉及ALK 的染色體易位,包括t(1;2)(q21;p23)、[TPM3-ALK 融合蛋白]、inv2(p23q35)、[ATIC-ALK]、t(2;3)(p23;q21)、[TFG-ALK]、t(2;17)(p23;q23)[CLTC-ALK]、t(2;19)(p23;q13.1)[TPM4-ALK]、和t(2;X)(p23;q11-12)[MSN-ALK]。這些染色體易位均可產(chǎn)生相應(yīng)的融合蛋白。免疫組化染色顯示有t(2;5)(p23;q35)基因易位的腫瘤ALK 在胞漿和細(xì)胞核表達(dá),但其他涉及ALK 染色體易位的變異型僅限于在胞漿表達(dá)。
ALK 是一酪氨酸激酶受體,屬胰島素受體超家族。ALK蛋白在正常淋巴細(xì)胞中的表達(dá)處于靜息狀態(tài),ALK 染色體易位導(dǎo)致ALK 表達(dá)和持續(xù)激活。正常情況下人類ALK 表達(dá)僅限于神經(jīng)源性細(xì)胞。在鼠胚胎,ALK 在神經(jīng)系統(tǒng)廣泛表達(dá),但出生后表達(dá)水平顯著降低。在果蠅,ALK 在內(nèi)臟系統(tǒng)廣泛表達(dá)。這些研究提示ALK 在這些系統(tǒng)的發(fā)育中起重要作用。全長(zhǎng)ALK 已經(jīng)在神經(jīng)母細(xì)胞瘤和橫紋肌肉瘤等非血液系統(tǒng)腫瘤和極少的彌漫性大B 細(xì)胞淋巴瘤中檢測(cè)到[7]。
雖然全長(zhǎng)ALK 在正常造血細(xì)胞中沒(méi)有檢測(cè)到,但在這些細(xì)胞中可檢測(cè)到低水平NPM-ALK 和ATIC-ALK 融合基因mRNA。ALK 表達(dá)在血液系統(tǒng)腫瘤中主要限于T 細(xì)胞或null 細(xì)胞來(lái)源的ALCL 腫瘤,這些腫瘤中40% ~60%表達(dá)ALK[8]。其中80%ALK 表達(dá)來(lái)源于t(2;5)(p23;q35)易位。另發(fā)現(xiàn)極少數(shù)大B 細(xì)胞淋巴瘤有ALK 重排。ALK 重排和CLTC-ALK、TPM3-ALK 和TPM4-ALK 融合蛋白也在炎性肌纖維母細(xì)胞瘤和神經(jīng)母細(xì)胞瘤中檢測(cè)到。
2.2 NPM-ALK 要了解NPM-ALK 的致癌作用,需要先理解ALK 和NPM 蛋白的生理學(xué)功能。與ALK 相反,NPM 在RNA 連結(jié)的核磷酸蛋白中廣泛表達(dá)。NPM 基因長(zhǎng)37 kb,屬于管家基因,編碼與核仁相關(guān)的酸性磷酸蛋白,其生理學(xué)功能包括作為核蛋白體穿梭于胞漿和胞核之間,作為載體攜帶新合成的蛋白進(jìn)入核仁,并與細(xì)胞有絲分裂密切相關(guān)。t(2;5)(p23;q35)易位時(shí),ALK 基因在NPM 的調(diào)控下,引起持續(xù)的NPM-ALK 融合基因的轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生NPM-ALK 融合蛋白。NPM N 端攜帶寡聚體基序,驅(qū)使NPM-ALK 形成同源二聚體,持續(xù)激活A(yù)LK,通過(guò)磷酸化激活有絲分裂信號(hào)通路上的底物蛋白,發(fā)揮其轉(zhuǎn)化細(xì)胞的作用[9]。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)NPM-ALK 的致癌性。在轉(zhuǎn)基因鼠模型中強(qiáng)制表達(dá)NPM-ALK 可誘發(fā)惡性淋巴瘤。即使由T 細(xì)胞相關(guān)抗原啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)NPM-ALK 表達(dá),所誘發(fā)的這些淋巴瘤的免疫表型也多是漿母細(xì)胞性或B 免疫母細(xì)胞性[10]。而且這些淋巴瘤中很多限于縱隔,不表達(dá)CD30 抗原。這些結(jié)果提示盡管NPM-ALK 在促進(jìn)淋巴瘤形成過(guò)程中起作用,但在人類NPM-ALK 表達(dá)的ALCL 的形態(tài)學(xué)、免疫表型和臨床特征的形成中不是唯一的因素,更可能是NPM-ALK 與其他生物學(xué)因素相互作用而促進(jìn)人類NPM-ALK 表達(dá)的淋巴瘤形成其典型特征。多項(xiàng)研究顯示NPM-ALK 與很多致癌分子相互作用。
2.3 與NPM-ALK 相互作用的致癌分子 目前,發(fā)現(xiàn)與NPM-ALK 相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)有Jak/Stat、PI3K/Akt、PLC- γ、Grb2/Shc/胰島素受體底物-1/Ras、Myc、Src、Hsp90、SNT/FRS2、NIPA、p130Cas 等。本文簡(jiǎn)要介紹Jak/Stat 和PI3K/Akt 信號(hào)途徑。
2.3.1 Jak/Stat 信號(hào)途徑 在NPM-ALK 表達(dá)的ALCL 中Jak/Stat 信號(hào)途徑是研究最廣泛的致癌機(jī)制之一。Stats 是由7 個(gè)轉(zhuǎn)錄因子組成的一個(gè)家族。Jak/Stat 信號(hào)途徑在正常細(xì)胞分化和發(fā)育過(guò)程中起關(guān)鍵作用,其激活狀態(tài)在體內(nèi)受嚴(yán)格調(diào)節(jié)。研究顯示,Stat3 持續(xù)激活與多種人類腫瘤的發(fā)生有關(guān)系。在多種實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭?,激活Stat3 可使細(xì)胞存活增加和加快增殖。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)阻滯Stat3 信號(hào)途徑可抑制腫瘤形成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在ALK+ALCL 中Stat3 持續(xù)激活,并且Stat3 激活在這一淋巴瘤的發(fā)病過(guò)程中起重要作用。轉(zhuǎn)染Stat3 顯性失活結(jié)構(gòu)到ALK+ALCL 細(xì)胞中,能誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡[11]。
在ALK+ALCL 中多種機(jī)制導(dǎo)致Stat3 持續(xù)激活。NPMALK 與Stat3 連結(jié)并磷酸化,使Stat3 激活。Stat3 的另一個(gè)生理激活子Jak3,在ALK+ALCL 中表達(dá)和高度激活,也有助于Stat3 的激活。Jak3 可能也與NPM-ALK 結(jié)合,抑制Jak3 可降低NPM-ALK 的酪氨酸激酶活性[12]。另外,最近研究顯示ALK+ALCL 細(xì)胞自分泌IL-9,作為Jak3/Stat3 信號(hào)系統(tǒng)的上游調(diào)節(jié)子,與Jak3 的選擇性抑制相似,抗IL-9 中和抗體能下調(diào)Jak3 和Stat3 的磷酸化,降低NPM-ALK 激酶活性[13]。
在ALK+ALCL 中還可通過(guò)下調(diào)包含SH2 域的酪氨酸磷酸化激酶蛋白-1 (protein tyrosine phosphatase-1,Shp1)使Stat3 持續(xù)激活。Shp1 主要在造血細(xì)胞中表達(dá),在調(diào)節(jié)造血細(xì)胞生長(zhǎng)和分化過(guò)程中起重要作用,在很多細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號(hào)途徑中是主要的負(fù)調(diào)節(jié)子。Shp1 通過(guò)其SH2 連結(jié)基序與Jak 相連而介導(dǎo)Jak/Stat 信號(hào)途徑。Shp1 也通過(guò)使NPM-ALK 蛋白去磷酸化而直接抑制它的作用。在血液系統(tǒng)腫瘤中Shp1 表達(dá)缺失較常見(jiàn)。在兒童和成人ALK+ALCL 中,Shp1 表達(dá)缺失分別占50% 和86%[14]。這些腫瘤中很多可檢測(cè)到Shp1 基因甲基化。在NPM-ALK 表達(dá)的淋巴瘤中Shp1 缺失是重要的致病因素,Han 等[15]研究證實(shí)在NPM-ALK 表達(dá)的ALCL 細(xì)胞系中Shp1 表達(dá)恢復(fù)可使Stat3 和Jak3激活減少,并增強(qiáng)NPM-ALK 和Jak3 的蛋白酶體降解。
2.3.2 PI3K/Akt 信號(hào)途徑 磷酸肌醇3 激酶Ia(class-Ia phosphoinositide 3-kinase,PI3K)是一個(gè)異二聚體,由一個(gè)催化亞單位(p110)和一個(gè)調(diào)節(jié)亞單位(p85)組成。PI3K 磷酸化磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)肌醇環(huán)的3’端,產(chǎn)生PIP3。隨后,PIP3 幫助募集多個(gè)下游靶到漿膜,包括絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase,Akt)。
PI3K/Akt 信號(hào)通路調(diào)節(jié)多個(gè)對(duì)腫瘤形成非常關(guān)鍵的過(guò)程,包括細(xì)胞增殖、存活、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)。PI3K/Akt 信號(hào)途徑在ALK+ALCL 中的作用已廣泛研究。NPM-ALK 能激活PI3K/Akt 通路,用藥物抑制PI3K 活性能誘導(dǎo)NPM-ALK 表達(dá)的淋巴瘤細(xì)胞凋亡。PI3K 顯性失活和Akt 突變體能抑制轉(zhuǎn)染NPM-ALK 的BaF3 細(xì)胞增殖。PI3K/Akt 信號(hào)通路在NPM-ALK 表達(dá)的淋巴瘤細(xì)胞中能誘導(dǎo)細(xì)胞周期加快,這一結(jié)果至少部分是通過(guò)下調(diào)cyclin 依賴的激酶抑制子p27 介導(dǎo)。Gu 等[16]研究顯示,在BaF3 細(xì)胞Akt 激活是通過(guò)強(qiáng)制表達(dá)NPM-ALK,誘導(dǎo)FOXO3a (FKHRL1)磷酸化和核外排,這一影響也與上調(diào)cyclin D2 和下調(diào)p27 與Bim-1 有關(guān)。
盡管對(duì)ALK+ALCL 的分子機(jī)制有了很多新的了解,但目前ALK+ALCL 的治療多采用含有阿霉素的傳統(tǒng)的非霍奇金淋巴瘤聯(lián)合化療方案,可使95%以上的患者完全緩解,但這些患者中40%以上會(huì)出現(xiàn)復(fù)發(fā)和耐藥。高復(fù)發(fā)率的確切原因還不完全清楚。對(duì)臨床預(yù)后差的患者國(guó)際預(yù)后指數(shù)(international prognostic index,IPI)中年齡大是可靠的預(yù)測(cè)因素。部分ALK+ALCL 患者臨床預(yù)后差與其特異性生物學(xué)因素有關(guān)。例如,雖然在ALK+ALCL 細(xì)胞中Bcl-2 很少表達(dá),但這些細(xì)胞仍高表達(dá)Mcl-1[17]。另外,雖然ALK+ALCL 細(xì)胞凋亡比率高,但仍有一些腫瘤細(xì)胞存活下來(lái),成為復(fù)發(fā)的根源。而且,已經(jīng)證實(shí)腫瘤中表達(dá)CD56 或survivin 的ALK+ALCL 患者臨床預(yù)后差[18]。同樣,c-Jun 激活結(jié)合蛋白-1 水平高和p27 水平低的ALK+ALCL 患者也證實(shí)臨床預(yù)后差。
NPM-ALK 在ALK+ALCL 的發(fā)生和病理形成過(guò)程中起關(guān)鍵作用,使這一融合蛋白成為治療這一疾病的一個(gè)合理的靶。特異性和選擇性靶向NPM-ALK 與其他治療相比可能會(huì)減少毒性反應(yīng)。Ritter 等[19]最近研究證實(shí),用RNA 干擾技術(shù)特異性靶向NPM-ALK,使之表達(dá)沉默,能顯著抑制ALK+ALCL 生長(zhǎng)。阻滯其他與NPM-ALK 相互作用的致癌途徑,如Jak/Stat 和PI3K/Akt 信號(hào)通路,單獨(dú)或與靶向NPM-ALK 聯(lián)合治療ALK+ALCL。也可通過(guò)阻滯誘導(dǎo)這些信號(hào)通路活性的上游細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子來(lái)達(dá)到治療目的。Han等[15]證實(shí)在ALK+ALCL 細(xì)胞轉(zhuǎn)染Shp1 可抑制NPM-ALK,Jak3 和Stat3 表達(dá),抑制細(xì)胞生長(zhǎng)??笴D30 抗體可誘導(dǎo)ALK+ALCL 凋亡細(xì)胞死亡和腫瘤消退。
總之,間變性淋巴瘤是形態(tài)學(xué)和免疫學(xué)上一種獨(dú)特類型NHL,以強(qiáng)烈表達(dá)CD30 抗原的間變性大細(xì)胞為其病理學(xué)特征。盡管該病相對(duì)少見(jiàn),但ALK+ALCL 已經(jīng)成為腫瘤研究極好的模型。由于NPM-ALK 在這一淋巴瘤病理形成中起關(guān)鍵作用,對(duì)ALK+ALCL 的研究集中在分子網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同作用。未來(lái)的治療方向?qū)⑨槍?duì)這個(gè)分子網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)途徑。
[1] Stein H,Mason D Y,Gerdes J,et al. The expression of the Hodgkin’s disease associated antigen Ki-1 in reactive and neoplastic lymphoid tissue:evidence that Reed-Sternberg cells and histiocytic malignancies are derived from activated lymphoid cells[J]. Blood,1985,66(4):848-858.
[2] Amin H M,Lai R. Pathobiology of ALK+anaplastic large-cell lymphoma[J]. Blood,2007,110(7):2259-2267.
[3] Dearden C E,Johnson R,Pettengell R,et al. Guidelines for the management of mature T-cell and NK-cell neoplasms (excluding cutaneous T-cell lymphoma)[J]. Br J Haematol,2011,153(4):451-85.
[4] Morris S W,Kirstein M N,Valentine M B,et al. Fusion of a kinase gene,ALK,to a nucleolar protein gene,NPM,in non-Hodgkin’s lymphoma[J]. Science,1994,263(5151):1281-1284.
[5] Shiota M,F(xiàn)ujimoto J,Semba T,et al. Hyperphosphorylation of a novel 80 kDa protein-tyrosine kinase similar to Ltk in a human Ki-1 lymphoma cell line,AMS3[J]. Oncogene,1994,9(6):1567-1574.
[6] Swerdlow S H,Campo E,Harris N L,et al. Eds. WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues[J].Lyon:IARC,2008:312-316.
[7] Laurent C,Do C,Gascoyne R D,et al. Anaplastic lymphoma kinase-positive diffuse large B-cell lymphoma:a rare clinicopathologic entity with poor prognosis[J]. J Clin Oncol,2009,27(25):4211-4216.
[8] Falini B,Bigerna B,F(xiàn)izzotti M,et al. ALK expression defines a distinct group of T/null lymphomas(“ALK lymphomas”)with a wide morphological spectrum[J]. Am J Pathol,1998,153:875-886.
[9] Pearson J D,Lee J K,Bacani J T,et al. NPM-ALK and the JunB transcription factor regulate the expression of cytotoxic molecules in ALK-positive,anaplastic large cell lymphoma[J]. Int J Clin Exp Pathol,2011,4(2):124-33.
[10] Turner S D,Merz H,Yeung D,et al. CD2 promoter regulated nucleophosmin-anaplastic lymphoma kinase in transgenic mice causes B lymphoid malignancy[J]. Anticancer Res,2006,26:3275-3279.
[11] Amin H M,McDonnell T J,Ma Y,et al. Selective inhibition of STAT3 induces apoptosis and G1 cell cycle arrest in ALK-positive anaplastic large cell lymphoma[J]. Oncogene,2004,23:5426-5434.
[12] Amin H M,Medeiros L J,Ma Y,et al. Inhibition of JAK3 induces apoptosis and decreases anaplastic lymphoma kinase activity in anaplastic large cell lymphoma[J]. Oncogene,2003,22:5399-5407.
[13] Qiu L,Lai R,Lin Q,et al. Autocrine release of interleukin-9 promotes Jak3-dependent survival of ALK-anaplastic large-cell lymphoma[J]. Blood,2006,108:2407-2415.
[14] Honorat J F,Ragab A,Lamant L ,et al. SHP1 tyrosine phosphatase negatively regulates NPM-ALK tyrosine kinase signaling[J]. Blood,2006,107:4130-4138.
[15] Han Y,Amin H M,F(xiàn)ranko B,et al. Loss of SHP1 enhances JAK3/STAT3 signaling and decreases proteosome degradation of JAK3 and NPM-ALK in ALK-anaplastic large-cell lymphoma[J]. Blood,2006,108:2796-2803.
[16] Gu T L,Tothova Z,Scheijen B,et al. NPM-ALK fusion kinase of anaplastic large-cell lymphoma regulates survival and proliferative signaling through modulation of FOXO3a[J]. Blood,2004,103:4622-4629.
[17] Rust R,Harms G,Blokziji T,et al. High expression of Mcl-1 in ALK positive and negative anaplastic large cell lymphoma[J].J Clin Pathol,2005,58:520-524.
[18] Schlette E J,Medeiros L J,Goy A,et al. Rassidakis GZ. Survivin expression predicts poorer prognosis in anaplastic large-cell lymphoma[J]. J Clin Oncol,2004,22:1682-1688.
[19] Ritter U,Damm-Welk C,F(xiàn)uchs U,et al.. Design and evaluation of chemically synthesized siRNA targeting the NPM-ALK fusion site in anaplastic large cell lymphoma (ALCL)[J]. Oligonucleotides,2003,13:365-373.