攻克青少年粒单核细胞白血病新突破：凋亡抵抗机制与潜在疗法探索

研究人员针对青少年粒单核细胞白血病（JMML）开展 BCL-2 调控凋亡研究，发现凋亡抵抗机制及潜在疗法。

　　

青少年粒单核细胞白血病研究背景

在儿童血液疾病的领域中，青少年粒单核细胞白血病（Juvenile myelomonocytic leukemia，JMML）是一种极为棘手的存在。它就像隐藏在孩子身体里的 “小恶魔”，由 RAS 信号通路持续激活引发，会让造血细胞疯狂增殖，还朝着髓单核细胞方向过度分化。携带 KRAS、NRAS、RRAS、RRAS2 或其调节因子 PTPN11（编码 SHP2）、CBL、NF1 等基因突变的 JMML 细胞，在细胞因子的刺激下，会像被点燃的火药桶，肆意增殖和分化。这些异常的单核细胞和粒细胞会 “攻占” 骨髓、脾脏、肝脏等重要器官，导致孩子出现发热、血小板减少、肝脾肿大等一系列症状，严重威胁着孩子们的健康和生命。

目前，多数 JMML 患者需要进行异基因干细胞移植（HSCT），但这一治疗手段面临着诸多挑战，比如合适供体难找、移植后并发症多等问题。因此，寻找新的治疗方法迫在眉睫。而细胞凋亡（apoptosis），这个细胞的 “程序性死亡” 过程，在肿瘤的发生发展中起着关键作用。JMML 细胞对凋亡的抵抗，就像给它们穿上了一层 “铠甲”，使得肿瘤细胞能够存活和增殖。所以，深入研究 JMML 细胞的凋亡抵抗机制，有望找到新的治疗靶点，为 JMML 患者带来新的希望。基于此，德国弗莱堡大学医学中心等机构的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Cell Death and Disease》。

研究技术方法

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：首先是构建基因工程小鼠模型，通过将 MxCre 和 Ptpn11^D61Y/+小鼠杂交，获得模拟人类 JMML 的小鼠模型；其次，运用流式细胞术（Flow cytometry）对细胞表面和内部的蛋白进行染色分析，检测细胞的凋亡、增殖等状态；RNA 测序（RNA Sequencing）和蛋白质组学技术（Mass spectrometry-based proteomics）也被用于分析基因和蛋白的表达变化，从而深入探究 JMML 细胞凋亡抵抗的分子机制。

研究结果

1. 单核细胞和粒细胞凋亡抵抗增强：研究人员利用构建的基因工程小鼠模型，发现表达 SHP2^D61Y的小鼠会患上类似 JMML 的骨髓增殖性疾病。对不同疾病阶段小鼠的细胞分析显示，脾脏中单核细胞和粒细胞的存活率更高，即便在体外培养时去除促生存细胞因子，这些细胞的存活能力依然很强。而造血干细胞和祖细胞（HSPCs），尽管其 Ptpn11 mRNA 水平较高，但并没有表现出凋亡抵抗。

2. 抗凋亡蛋白的变化：进一步研究发现，在表达 SHP2^D61Y的髓系细胞中，抗凋亡蛋白 BCL-X_L和 MCL-1 的表达上调。RT-MLPA 检测显示，脾脏分离的 CD11b 细胞中 Bcl-xl 和 Mcl-1 mRNA 水平升高，在培养的 SHP2^D61Y单核细胞中，BCL-X_L和 MCL-1 的蛋白水平也更高，在中性粒细胞中则只有 MCL-1 上调。同时，研究还发现微环境信号对这些抗凋亡蛋白有影响，白血病微环境中的一些蛋白如 ITGAM/CD11b、TNFα 和 CD74 等，可能参与调节细胞的存活。

3. BCL-X_L抑制的效果：在体外实验中，研究人员使用选择性 BH3 模拟物，发现脾髓系细胞对 BCL-X_L抑制最为敏感，白血病单核细胞对 BCL-X_L和 BCL-2 的联合或选择性抑制敏感，中性粒细胞对 MCL-1 抑制最敏感。基于体外实验结果，研究人员在体内使用 BCL-X_L抑制剂 A1155463 进行治疗，发现能显著减小 S2 期小鼠的脾脏大小，减少脾脏、血液和肺中的单核细胞、中性粒细胞、HSPCs 和红系祖细胞，但对骨髓和肝脏中的细胞没有明显影响。

4. 凋亡抵抗的调控机制：通过 RNAseq 和基因集富集分析（GSEA），研究人员发现 S3 期白血病脾脏髓系细胞中细胞周期相关基因集富集，凋亡基因集下调。进一步研究表明，SHP2 下游的 RAS/MAPK 信号通路直接调节 BCL-X_L和 MCL-1 的表达，抑制 MEK 和 RUNX1 可以降低这些抗凋亡蛋白的表达并诱导细胞凋亡。

研究结论与意义

这项研究深入揭示了 JMML 中细胞凋亡抵抗的机制，发现凋亡抵抗仅存在于少数细胞类型中，并且受到微环境信号的影响。不同细胞类型对 BCL-2 蛋白家族成员的依赖存在差异，单核细胞的存活依赖 BCL-X_L和 BCL-2，而中性粒细胞则依赖 MCL-1。这一发现为 JMML 的治疗提供了新的潜在靶点和思路。虽然 BCL-X_L抑制剂单药治疗不能完全治愈小鼠，但它在减少白血病负担方面有一定效果，并且提示了微环境信号在调节凋亡中的重要作用。未来的治疗策略可以考虑联合使用针对不同抗凋亡蛋白的抑制剂，或者通过调节微环境来增强现有治疗方法的效果。此外，研究中使用的基因工程小鼠模型也为进一步研究 JMML 的发病机制和治疗提供了有力工具，有助于推动针对 JMML 的精准治疗发展，为 JMML 患者带来更多的治疗希望。