乌苯美司在血液科的应用综述

乌苯美司治疗血液病及其作用机制的研究

一、CD13的功能

CD13是一种细胞膜糖蛋白，又名氨基肽酶，细胞膜上高度表达有利于肿瘤的发生和发展。CD13是最早被认定的正常或恶性髓性细胞的表面标志物，多年来用于对白血病或淋巴瘤细胞的定性和分型。在骨髓单核细胞品系中，多见于前体细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和中性粒细胞。外周血和扁桃体淋巴细胞为阴性。CD13并非仅在髓性细胞才表达，许多其他类型的细胞在其生长周期的某个阶段均可表达CD13。文献表明不同的肿瘤细胞可以高度表达CD13[1]，这为CD13抑制剂乌苯美司靶向治疗血液系统恶性肿瘤提供了分子生物学的依据。

二、CD13与肿瘤的关系

CD13在机体组织细胞之间的生理调节和信号传递过程中起着至关重要的作用，CD13是T细胞生长调节所必需的，还可能参与免疫细胞间的细胞因子淋巴因子介导的信号传递[2]。由于可以水解某些与免疫功能有关的细胞因子，不利于正常免疫功能的发挥。CD13还是一种辅助的粘附分子，参与细胞信号传导、炎症驱化作用。随着对CD13研究的不断深入，越来越多的证据表明，CD13与肿瘤的发生和发展有着密切的关系。

（1）增强细胞侵袭性，有利于肿瘤转移

肿瘤侵袭、转移是一个多步骤、复杂的过程。肿瘤细胞从原发部位转移扩散到远处器官和组织，首先要突破细胞外基质构成的基底膜屏障进入周围组织及循环，然后随循环扩散，在“亲和性”器官的毛细血管着床、克隆生长，形成转移病灶。一般来说，转移的最初步骤是肿瘤细胞粘附和降解细胞外基质和基底膜，这一过程与细胞外蛋白水解酶的作用及肿瘤细胞自身分泌各种蛋白酶的能力有关。恶性肿瘤细胞上的CD13一般均匀地分布在单层生长细胞膜表面，当细胞形成克隆时，CD13分子自动迁移到细胞与细胞的接触部位，通过该蛋白酶对基底膜成分的水解作用，进行组织消化穿透。因此抑制该酶的活性可有效的阻止肿瘤的侵袭和转移。

年Saiki等提出CD13与肿瘤细胞侵袭性和细胞外基质降解有关后,CD13作为一种膜型金属蛋白酶,其和肿瘤细胞自身侵袭性的关系得到更多试验研究的支持。例如,CD13在骨肉瘤转移和黑色素瘤转移过程中起积极作用，认为与CD13促进肿瘤细胞附着、降解细胞外基质蛋白有关[2-3]。

（2）促进肿瘤新生血管形成

研究表明，原位肿瘤直径一旦超过1-2mm3，其中间就必须有新生血管穿过，否则,肿瘤不可能再增大。肿瘤新生血管或其它新生血管形成时，新生血管的整合素αVβ3和αVβ5、血管生长因子受体（VGF）、基质金属蛋白酶等表达增加，而成熟血管这些物质表达水平极低。近年来的研究表明，在血管形成过程中，缺氧、VGF作用下，CD13mRNA其表达上调,而成熟血管内皮无CD13表达。Pasqualini等发现即使人乳腺癌细胞表达CD13阴性，CD13仍可在肿瘤血管的内皮和基膜下高度表达。细胞研究发现，一种可以和肿瘤新生血管特异性结合的三肽NGR（精氨酸一甘氨酸一天冬酞胺酸）或含有序模的肽，实际上是CD13的配体,可以特异性地和CD13结合[4]。有学者提出，CD13是肿瘤新生血管的调节器，可以促进肿瘤新生血管的形成[5]。

（3）促进肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞凋亡

Van-Hensbergen等测定肿瘤患者血浆可溶性活性CD13(sCD13)，发现其活性与肿瘤的负荷呈显著的正相关；不同癌症患者（乳腺癌、卵巢癌、肠癌、肺鳞癌、骨肉瘤等）的胸腹水或瘤体内液体中sCD13活性显著高于良性积液。提示，CD13活性增高与肿瘤体积增大有关[6]。

当内皮细胞和其他细胞共培养时,会介导内皮源性IL-8合成、分泌增加，从而诱导共培养细胞凋亡。大量表达CD13的细胞株，以及通过基因转染而高表达CD13的K细胞和内皮细胞共培养时，可以抵御内皮源性IL-8所诱导的凋亡，而CD13低表达的K细胞株则在内皮源性IL-8介导下发生凋亡。CD13可以水解IL-8，从而抑制肿瘤细胞凋亡，它的这种抗凋亡作用可以被其抑制剂乌苯美司所抵消[7]。

三、乌苯美司的抗肿瘤作用机制

乌苯美司(Ubenimex)是从网状橄榄链霉菌培养液中发现了一种具有抗菌作用和免疫增强作用的小分子二肽化合物，具有抑制肿瘤细胞表面氨基肽酶和亮氨酸氨基肽酶的作用，诱导肿瘤细胞凋亡和促宿主免疫功能，具有直接和以宿主为中介的抗肿瘤活性作用[4]。

乌苯美司有明确的抗肿瘤活性，早期认为，在体内主要是通过对免疫活性因子的降解灭活，激活免疫细胞巨噬细胞，活化粒细胞和NK细胞，非特异性促进抗肿瘤免疫反应实现的。后来的研究发现，体外试验在不含有巨嗜细胞、T细胞等免疫细胞的条件下，乌苯美司仍然可以抑制数种肿瘤细胞生长，促进凋亡。Lohn等应用CD13单抗或CD13抑制剂，小分子化合物Actinonin封闭其活性部位后，单核细胞的增殖速度明显下降，从而提出CD13对单核类细胞的增殖有直接的促进作用[8]。进一步的研究表明CD13和CD26可以促进T细胞和单核细胞的DNA合成；CD13抑制剂乌苯美司对慢性白血病（CML)细胞株（K）具有抗增殖和诱导凋亡的作用，抗增殖作用与细胞周期蛋白D1（cyclinD1表达下降有关，而诱导凋亡机制是通过半胱天冬酶-3（Caspase-3）信号途径和PI3K-GSK信号途径实现的。国内林茂芳等也证实乌苯美司通过激活Caspase-3诱导CD13高表达的人白血病HL60细胞凋亡[9]。

四、乌苯美司治疗血液病

1、急性髓性白血病

乌苯美司对急性髓性白血病的疗效由实验和临床得到证实。Fujii[10]等报告乌苯美司对耐化疗药物的白血病细胞株（来自白血病细胞K）有抑制生长的作用，与柔红霉素（DNR)、阿糖胞昔(Ara-c)、6-疏嘌呤(6-MP)联合应用可增加抑制能力。Sekine[11]等实验报告乌苯美司诱导人白血病细胞株凋亡，对AML细胞株P39/TSU、HL-60和CML细胞株K，组织细胞淋巴瘤细胞株U及单核细胞株THPI均能抑制。Sakuraya等报告乌苯美司通过其细胞毒性可抑制多种白血病细胞株(HL-60,K)的生长。何静松,林茂芳[12]等实验报告乌苯美司可通过诱导细胞凋亡来抑制白血病细胞(HL-60,K)的生长，并可增强全反式维甲酸对细胞株的诱导分化作用。且乌苯美司与野生型p53基因诱导白血病细胞凋亡效应有明显的协同作用，并可能参与线粒体的信号传导通路。Hirano[13]等实验报告乌苯美司通过抑制细胞表面CD13的可增强急性早幼粒细胞白血病NB4细胞株对全反式维甲酸的敏感性。

Ota[14]等先后报告采用以正定霉素、疏嘌呤和泼尼松为主的多种药物联合化疗，将达完全血液缓解的病例随机分为两组：观察组在维持化疗同时加用乌苯美司30mg/日口服；对照组仅接受维持化疗。结果两组缓解期分别为20.4月和11.3月；4年长期缓解率分别为36.5%和24.1%；两组50%生存期分别为33月和18.1月，4年生存率分别为46%和25.5%。陆道培[15]等报告，乌苯美司组完全缓解率83.7%，部份缓解率6.1%；对照组分别为73.2%和7.1%；两组间无显著性差异，但延长缓解期：乌苯美司组和对照组缓解期均值分别为.7天和.6天(P〈0.01)。延长生存期:乌苯美司组和对照组生存期均值分别为.6天和.0天(P〈0.01)，并发现乌苯美司组合并感染率，严重感染程度，发热天数和抗生素应用天数均比对照组轻少，且有显著性差异。Kazuhiko[16]等总结乌苯美司治疗AML例以上的结果显示,乌苯美司能显著延长存活和缓解期。

2、慢性髓性白血病

乌苯美司对CML的治疗效果己经体外试验和临床试验所证实。乌苯美司可直接诱发白血病细胞株的凋亡，动物实验证实单用乌苯美司能抑制CML细胞的生长。Sakurada[17]等报告乌苯美司对多株白血病细胞(HL-60,K,MT-1,MT-2,Molt-4,Raji)均有生长抑制作用。Sawafuji[18]等报告乌苯美司可能通过MAPK，GsK-3beta途径诱导K和STI抵抗的K途径诱导和抵抗的细胞株凋亡，并抑制其增殖。

临床治疗中，林茂芳[19]等报告羟基脲加用乌苯美司，血液学完全缓解率93.18%，单纯用羟基脲治疗则为60%(P〈0.01)；缓解期均值分别为.89天和.80天(P〈0.01)；慢性期均值分别为天与.55天(P〈0.01)；生存期均值分别为.82天与.65天(P〈0.05)均显示出乌苯美司的显著效果。Usuka和Saito[20,21]报告以乌苯美司和马利兰联合治疗14例CML，所有病人达到完全的血液学缓解，对Ph1染色体的抑制也有显效，总有效率达64%。若先用马利兰使白细胞减少到/ul后，加用乌苯美司治疗，其总有效率为56%。并指出乌苯美司对早期慢性期病人疗效尤佳，观察13例早期慢性病人中5例（39%）CCR，1例PCR，3例MCR。维持完全缓解的持续时间为6~41个月（平均22个月）。在生存期比较中，乌苯美司组3年生存率达86.6±9.0%（95%可信限），而对照组为64±9.0%，有明显差异(P〈0.01)。Fujisaki[22]等报告乌苯美司可选择性抑制CML患者的带有BCR/ABL转录本的干细胞白血病细胞的生长。Kanalnori[23]等报告一例65岁的男患经乌苯美司单一疗法,患病年骨髓长期完全缓解。

3、急性淋巴细胞性白血病

陈荣秀等[24]报告乌苯美司和细胞毒性抗癌药并用疗法的实验研究证实，乌苯美司和阿霉素（ADM)联合明显延长L白血病小鼠的生存期，生存期延长计算，以对照组为%，阿霉素组为.7%，乌苯美司加ADM组则为.8%以上。在临床应用上，Kawe等[25]报告:儿童急性淋巴细胞白血病患者化疗后缓解期辅以乌苯美司治疗的31例中只3例复发,而化疗后未再治疗的17例中，在13个月内有4例复发，具有显著差异(P〈0.05)。

4、恶性淋巴瘤

Murat等[26]报告乌苯美司对人组织细胞性淋巴瘤细胞U有抑制增殖的作用，并且能诱导其在形态学、细胞化学和功能上分化形成单核巨噬细胞。Mathe等[27]报告41例非霍奇金淋巴瘤、霍奇金病及实体瘤病人中，乌苯美司能纠正CD4、CD8两种淋巴细胞亚型的病理性比率。Kazuhiko[16]等报告乌苯美司对淋巴瘤病人在自体骨髓移植后能激活单核细胞。乌苯美司治疗60天后，D16+表型单核细胞频率增加达62%。Bierman[28]等报告35例非霍奇金淋巴瘤(NHL)在大剂量化疗(HDT和骨髓移植(BMT)后应用乌苯美司发现T细胞CD4:CD8比率降低及PHA、PMW有丝分裂活性降低，应用乌苯美司治疗后均有明显改善。

5、多发性骨髓瘤

Sakuraya[29]等报告乌苯美司通过其细胞毒性可抑制骨髓瘤细胞株(RPMI)的生长，报告RPMI细胞与乌苯美司共同培养时，其显著的生长抑制作用呈剂量依赖型，提示乌苯美司可用于治疗多发性骨髓瘤。王晓英[30]报告乌苯美司加改良VAD方案治疗26例骨髓瘤患者，观察组13例用乌苯美司加改良VAD方案诱导缓解2疗程后，完全缓解9例，CR%达69.2%。部分缓解5例，有效率84.6%；对照组13例用VAD方案加马法兰治疗2疗程后，完全缓解5例，CR%达38.4%。部分缓解4例，有效率69.2%。两组缓解率和有效率比较差别均有显著性意义（均P〈0.05）。

乌苯美司作为CD13抑制剂通过诱导肿瘤细胞凋亡等作用有望成为恶性血液病的新治疗方法，具有较广的应用前景。

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