ALK+间变性大细胞淋巴瘤的临床特征、病理学研究进展及治疗策略

郑爱青;穆海玉 综述 梁克明 审校

武警医学 ›› 2012, Vol. 23 ›› Issue (1) : 26-26.

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ALK+间变性大细胞淋巴瘤的临床特征、病理学研究进展及治疗策略

  • 郑爱青,穆海玉 综述 梁克明 审校
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摘要

对间变性大细胞淋巴瘤(anaplastic large-cell lymphoma,ALCL)的认识最初是基于其形态学特征和恒表达CD30,由Stein等[1]在1985年首先报道。现已明确ALCL起源于T或null淋巴细胞免疫表型。最新的WHO分类中将ALCL归类于外周T细胞淋巴瘤。40%~60%的ALCL患者有一个显著的临床病理学特征,即染色体t(2;5)(p23;q35)易位[2]。这一染色体易位诱导形成核磷酸蛋白-间变性淋巴瘤激酶(nucleophosmin–anaplastic lymphoma kinase,NPM-ALK)融合蛋白。NPM- ALK由于持续激活酪氨酸激酶ALK而有显著的致癌潜力。下面,主要介绍ALK+ALCL的临床特征和病理学研究进展。1 临床特征ALCL是一种相对少见的肿瘤。在临床病理学上ALCL以强烈表达CD30(Ki-1)抗原的间变性大细胞为特征[1]。ALCL具有其标志性的多形性大细胞,呈黏附性生长,在淋巴结窦内或副皮质区浸润,呈巢状或弥漫分布,破坏部分或整个淋巴结,免疫表型和基因重排研究显示ALCL肿瘤起源于T淋巴细胞或null细胞[2],其中T细胞型占80%,null型占20%。组织学上,ALCL一般分为普通型、小细胞型、淋巴组织细胞型、巨细胞富有型、霍奇金样型等变异型。其中普通型、淋巴组织细胞型和小细胞型最常见。按临床类型,ALCL分为原发系统型、原发皮肤型和继发型。原发系统型ALCL占成人非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma, NHL)的2%~8%,儿童NHL的10%~15%[3]。对ALCL的认识始于CD30单抗的应用,ALK蛋白的发现及细胞遗传学研究使人们对ALCL的认识达到了一个新的高度,特别是对ALK+ALCL,该型与ALK-ALCL在基因改变、临床表现及预后等方面明显不同。多数 ALK+ALCL患者为进展期(III或IV)系统性疾病,广泛淋巴结或结外侵犯,尤其是皮肤和软组织。与 ALK-ALCL相比,ALK+ALCL预后较好。2 病理学研究进展[JP2]2.1 ALK ALCL经典的遗传学改变是染色体t(2;5)(p23;q35)易位。[JP]1994年两个独立的科研小组分别克隆了包含这一易位的基因,并证实在染色体5q35上的核磷酸蛋白(nucleophosmin,NPM)基因与染色体2p23上的间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)基因融合[4, 5]。这一染色体易位导致NPM-ALK融合蛋白的产生。有t(2;5)(p23;q35)易位和表达ALK的ALCL称为ALK+ALCL,并成为这一肿瘤显著的临床病理学特征,已经包括在最近的WHO分类系统中[6]。现已经鉴定出多个涉及ALK的染色体易位,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]。这些染色体易位均可产生相应的融合蛋白。免疫组化染色显示有t(2;5)(p23;q35)基因易位的肿瘤ALK在胞浆和细胞核表达,但其他涉及ALK染色体易位的变异型仅限于在胞浆表达。ALK是一酪氨酸激酶受体,属胰岛素受体超家族。ALK蛋白在正常淋巴细胞中的表达处于静息状态,ALK染色体易位导致ALK表达和持续激活。正常情况下人类ALK表达仅限于神经源性细胞。在鼠胚胎,ALK在神经系统广泛表达,但出生后表达水平显著降低。在果蝇,ALK在内脏系统广泛表达。这些研究提示ALK在这些系统的发育中起重要作用。全长ALK已经在神经母细胞瘤和横纹肌肉瘤等非血液系统肿瘤和极少的弥漫性大B细胞淋巴瘤中检测到[7]。虽然全长ALK在正常造血细胞中没有检测到,但在这些细胞中可检测到低水平NPM-ALK 和ATIC-ALK 融合基因mRNA。ALK表达在血液系统肿瘤中主要限于T细胞或null细胞来源的ALCL肿瘤,这些肿瘤中40%~60%表达ALK[8]。其中80%ALK表达来源于t(2;5)(p23;q35)易位。另发现极少数大B细胞淋巴瘤有ALK重排。ALK重排和 CLTC-ALK、TPM3-ALK和 TPM4-ALK 融合蛋白也在炎性肌纤维母细胞瘤和神经母细胞瘤中检测到。2.2 NPM-ALK 要了解 NPM-ALK的致癌作用,需要先理解ALK和NPM蛋白的生理学功能。与ALK相反,NPM在RNA连结的核磷酸蛋白中广泛表达。NPM基因长37 kb,属于管家基因,编码与核仁相关的酸性磷酸蛋白,其生理学功能包括作为核蛋白体穿梭于胞浆和胞核之间,作为载体携带新合成的蛋白进入核仁,并与细胞有丝分裂密切相关。t(2;5)(p23;q35)易位时,ALK基因在NPM的调控下,引起持续的NPM-ALK融合基因的转录,产生NPM-ALK融合蛋白。NPM N端携带寡聚体基序,驱使NPM-ALK形成同源二聚体,持续激活ALK,通过磷酸化激活有丝分裂信号通路上的底物蛋白,发挥其转化细胞的作用[9]。体内外实验已经证实NPM-ALK 的致癌性。在转基因鼠模型中强制表达NPM-ALK可诱发恶性淋巴瘤。即使由T细胞相关抗原启动子驱动NPM-ALK表达,所诱发的这些淋巴瘤的免疫表型也多是浆母细胞性或B免疫母细胞性[10]。而且这些淋巴瘤中很多限于纵隔,不表达CD30抗原。这些结果提示尽管NPM-ALK在促进淋巴瘤形成过程中起作用,但在人类NPM-ALK表达的 ALCL的形态学、免疫表型和临床特征的形成中不是唯一的因素,更可能是NPM-ALK 与其他生物学因素相互作用而促进人类NPM-ALK表达的淋巴瘤形成其典型特征。多项研究显示NPM-ALK与很多致癌分子相互作用。2.3 与NPM-ALK相互作用的致癌分子 目前,发现与NPM-ALK相关的信号转导系统有Jak/Stat、PI3K/Akt、PLC-γ、Grb2/Shc/胰岛素受体底物-1/Ras、Myc、Src、Hsp90、SNT/FRS2、NIPA、p130Cas等。本文简要介绍Jak/Stat和PI3K/Akt信号途径。2.3.1 Jak/Stat信号途径 在NPM-ALK表达的 ALCL中Jak/Stat 信号途径是研究最广泛的致癌机制之一。Stats是由7个转录因子组成的一个家族。Jak/Stat信号途径在正常细胞分化和发育过程中起关键作用,其激活状态在体内受严格调节。研究显示,Stat3持续激活与多种人类肿瘤的发生有关系。在多种实验模型中,激活Stat3可使细胞存活增加和加快增殖。体内外实验证实阻滞Stat3信号途径可抑制肿瘤形成。已经发现在ALK+ALCL中Stat3持续激活,并且Stat3激活在这一淋巴瘤的发病过程中起重要作用。转染Stat3显性失活结构到ALK+ALCL 细胞中,能诱导细胞周期阻滞和凋亡[11]。在ALK+ALCL中多种机制导致Stat3持续激活。NPM-ALK与Stat3连结并磷酸化,使Stat3激活。Stat3的另一个生理激活子Jak3,在ALK+ALCL中表达和高度激活,也有助于Stat3的激活。Jak3可能也与 NPM-ALK结合, 抑制Jak3可降低NPM-ALK的酪氨酸激酶活性[12]。另外,最近研究显示ALK+ALCL 细胞自分泌IL-9,作为Jak3/Stat3 信号系统的上游调节子,与Jak3的选择性抑制相似,抗IL-9中和抗体能下调Jak3 和Stat3的磷酸化,降低NPM-ALK激酶活性[13]。在ALK+ALCL中还可通过下调包含SH2域的酪氨酸磷酸化激酶蛋白-1 (protein tyrosine phosphatase-1,Shp1)使Stat3持续激活。Shp1主要在造血细胞中表达,在调节造血细胞生长和分化过程中起重要作用,在很多细胞因子介导的信号途径中是主要的负调节子。Shp1 通过其SH2连结基序与Jak相连而介导Jak/Stat信号途径。Shp1也通过使NPM-ALK蛋白去磷酸化而直接抑制它的作用。在血液系统肿瘤中Shp1表达缺失较常见。在儿童和成人ALK+ALCL中,Shp1表达缺失分别占50% 和86%[14]。这些肿瘤中很多可检测到 Shp1 基因甲基化。在NPM-ALK表达的淋巴瘤中 Shp1缺失是重要的致病因素,Han等[15]研究证实在 NPM-ALK表达的ALCL细胞系中Shp1表达恢复可使Stat3和Jak3激活减少,并增强 NPM-ALK和Jak3的蛋白酶体降解。2.3.2 PI3K/Akt信号途径 磷酸肌醇3 激酶Ia(class-Ia phosphoinositide 3-kinase,PI3K)是一个异二聚体,由一个催化亚单位 (p110)和一个调节亚单位 (p85)组成。PI3K磷酸化磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)肌醇环的3’端,产生PIP3。随后,PIP3帮助募集多个下游靶到浆膜,包括丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/ threonine protein kinase,Akt)。PI3K/Akt信号通路调节多个对肿瘤形成非常关键的过程,包括细胞增殖、存活、生长和运动。PI3K/Akt 信号途径在ALK+ALCL中的作用已广泛研究。NPM-ALK能激活PI3K/Akt通路,用药物抑制PI3K活性能诱导NPM-ALK表达的淋巴瘤细胞凋亡。PI3K 显性失活和Akt突变体能抑制转染NPM-ALK的BaF3细胞增殖。PI3K/Akt 信号通路在NPM-ALK 表达的淋巴瘤细胞中能诱导细胞周期加快,这一结果至少部分是通过下调cyclin 依赖的激酶抑制子p27介导。Gu 等[16]研究显示,在BaF3 细胞Akt激活是通过强制表达NPM-ALK,诱导FOXO3a (FKHRL1)磷酸化和核外排,这一影响也与上调cyclin D2 和下调p27 与Bim-1有关。3 治疗策略尽管对ALK+ALCL的分子机制有了很多新的了解,但目前ALK+ALCL的治疗多采用含有阿霉素的传统的非霍奇金淋巴瘤联合化疗方案,可使95%以上的患者完全缓解,但这些患者中40%以上会出现复发和耐药。高复发率的确切原因还不完全清楚。对临床预后差的患者国际预后指数(international prognostic index, IPI)中年龄大是可靠的预测因素。部分ALK+ ALCL患者临床预后差与其特异性生物学因素有关。例如,虽然在ALK+ ALCL细胞中Bcl-2很少表达,但这些细胞仍高表达Mcl-1[17]。另外,虽然ALK+ ALCL细胞凋亡比率高,但仍有一些肿瘤细胞存活下来,成为复发的根源。而且,已经证实肿瘤中表达CD56或survivin的ALK+ ALCL患者临床预后差[18]。同样,c-Jun激活结合蛋白-1水平高和p27水平低的ALK+ ALCL患者也证实临床预后差。NPM-ALK在ALK+ ALCL的发生和病理形成过程中起关键作用,使这一融合蛋白成为治疗这一疾病的一个合理的靶。特异性和选择性靶向NPM-ALK与其他治疗相比可能会减少毒性反应。Ritter等[19]最近研究证实,用RNA干扰技术特异性靶向NPM-ALK,使之表达沉默,能显著抑制ALK+ ALCL生长。阻滞其他与NPM-ALK相互作用的致癌途径,如Jak/Stat和PI3K/Akt信号通路,单独或与靶向NPM-ALK联合治疗ALK+ ALCL。也可通过阻滞诱导这些信号通路活性的上游细胞因子和生长因子来达到治疗目的。Han 等[15]证实在ALK+ ALCL细胞转染 Shp1可抑制 NPM-ALK,Jak3和 Stat3表达,抑制细胞生长。抗CD30抗体可诱导 ALK+ ALCL 凋亡细胞死亡和肿瘤消退。总之,间变性淋巴瘤是形态学和免疫学上一种独特类型NHL,以强烈表达CD30抗原的间变性大细胞为其病理学特征。尽管该病相对少见,但ALK+ ALCL已经成为肿瘤研究极好的模型。由于NPM-ALK在这一淋巴瘤病理形成中起关键作用,对ALK+ ALCL的研究集中在分子网络之间的协同作用。未来的治疗方向将针对这个分子网络的多个途径。

关键词

ALK阳性 / 间变性大细胞淋巴瘤 / 临床病理

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郑爱青;穆海玉 综述 梁克明 审校. ALK+间变性大细胞淋巴瘤的临床特征、病理学研究进展及治疗策略[J]. 武警医学. 2012, 23(1): 26-26

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