外泌體和MYC在急性髓性白血病治療抵抗中的作用

導(dǎo)語：
急性髓細(xì)胞性白血病（AML）是由白細(xì)胞，紅細(xì)胞或血小板的異常產(chǎn)生引起的。白血病細(xì)胞通過直徑為30-100 nm的納米囊泡外泌體與其微環(huán)境進(jìn)行通訊。外泌體通過充當(dāng)腫瘤細(xì)胞和微環(huán)境之間的信使以及誘導(dǎo)致癌因子（例如c-Myc）來支持白血病的生長。GSK-3是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，PP2A激活藥物（PADs）可有效拮抗白血病的發(fā)生。作者總結(jié)了外泌體，激酶抑制劑和磷酸酶激活劑的發(fā)現(xiàn)為白血病患者提供了新的希望。
技術(shù)路線：

研究結(jié)果：
1 AML中的耐藥機(jī)制。
   外泌體是直徑為30–100nm的納米囊泡。外泌體運(yùn)輸各種各樣的成分，包括信使RNA，微小RNA（miRNA），長非編碼RNA，蛋白質(zhì)，分子伴侶，膽固醇，鞘磷脂，神經(jīng)酰胺，磷脂酰絲氨酸，四跨膜蛋白和Fas配體。通過使用多種標(biāo)記物（例如ALIX，CD63，CD81，CD9，syndecan-1，腫瘤易感性基因101（TSG 101），主要組織相容性復(fù)合物（MHC）分子和熱休克蛋白70（ HSP 70）。AML衍生的外泌體在患者來源的異種移植小鼠模型中介導(dǎo)的免疫抑制。已知白血病來源的外泌體可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）和巨噬細(xì)胞極化。還已知外泌體會干擾免疫細(xì)胞的細(xì)胞分化。外泌體可以抑制DC從前體細(xì)胞分化。外泌體也可以觸發(fā)產(chǎn)生TGFβ的MSC的發(fā)展。Fas陽性外泌體可通過與Fas-配體結(jié)合而觸發(fā)T細(xì)胞死亡。

2.外泌體和白血病進(jìn)展。
   癌癥來源的外泌體維持腫瘤微環(huán)境并介導(dǎo)與腫瘤細(xì)胞的侵襲性和耐藥性相關(guān)的幾種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。外泌體的改變可能導(dǎo)致人類白血病惡變。AML細(xì)胞的外泌體運(yùn)輸改變了共培養(yǎng)的基質(zhì)和造血祖細(xì)胞系的增殖，遷移和血管生成反應(yīng)。外泌體還可以通過調(diào)節(jié)CXCR4–CXCL12信號傳導(dǎo)來促進(jìn)白血病的生長。癌癥外泌體可以像腫瘤發(fā)生模型一樣改變骨髓微環(huán)境。 MET是肝細(xì)胞生長因子受體或酪氨酸激酶受體，外泌體介導(dǎo)的MET從腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)至骨髓祖細(xì)胞，黑色素瘤來源的外泌體在制造腫瘤中至關(guān)重要。源自外泌體的B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞性白血?。˙-CLL）患者可以激活CLL-BMSCs中的AKT / m-TOR / p70S6K /HIF-1α軸。外泌體還調(diào)節(jié)β-catenin途徑并增強(qiáng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSC）中c-MYC和cyclin D1的表達(dá)。CLL外泌體可以使骨髓微環(huán)境重塑為惡性進(jìn)展。CML細(xì)胞分泌的外泌體可以刺激人BMSC產(chǎn)生IL-8，從而提高白血病細(xì)胞的生長和存活率，維持惡性表型需要CML-BMSC串?dāng)_。外泌體可以通過將遺傳信息從惡性細(xì)胞轉(zhuǎn)移到正常的造血細(xì)胞來誘導(dǎo)惡性表型。

   多發(fā)性骨髓瘤骨髓間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞（MM BM-MSC）衍生的外泌體可以轉(zhuǎn)移至MM細(xì)胞。這導(dǎo)致體內(nèi)腫瘤的調(diào)節(jié)增長。MM BM-MSC的外泌體增強(qiáng)了腫瘤的生長，而正常BM-MSC的外泌體則抑制了腫瘤的生長。還報(bào)道了外泌體與AML發(fā)病機(jī)制有關(guān)。提供了關(guān)于轉(zhuǎn)移的RNA的規(guī)范功能的證據(jù)。 AML外泌體也可調(diào)節(jié)骨髓功能，AML外泌體通過基質(zhì)成分直接或間接誘導(dǎo)白血病的骨髓侵襲。 AML衍生的外泌體可以抑制造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（HSPC）的功能。這是通過利基保留因子的基質(zhì)重編程介導(dǎo)的。 AML外泌體定向的miRNA轉(zhuǎn)運(yùn)至HSPC也可能導(dǎo)致造血功能的系統(tǒng)性喪失。AML衍生的外泌體通過調(diào)節(jié)多個分子（例如Rab27a，DKK1，CXCL12，KITL和IGF1）將骨髓小生境轉(zhuǎn)變?yōu)榘籽≡试S的環(huán)境。 AML衍生的循環(huán)外泌體也可以將免疫抑制貨物遞送至受體細(xì)胞，從而抑制抗腫瘤活性。

3.白血病來源的外泌體可以改變內(nèi)皮細(xì)胞的功能。
   白血病細(xì)胞通過將外泌體miRNA轉(zhuǎn)移到內(nèi)皮細(xì)胞中來促進(jìn)血管生成。將K562細(xì)胞與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）共培養(yǎng)。miR-17-92的水平在K562細(xì)胞中較高，而在HUVEC中則顯著較低， K562細(xì)胞通過外泌體將miRNA轉(zhuǎn)移到HUVEC中。還觀察到miR-92a K562細(xì)胞轉(zhuǎn)移到HUVEC中。用Cy3標(biāo)記的pre-miR-92a轉(zhuǎn)染后，在HUVEC細(xì)胞中未觀察到Cy3-miR-92a信號。此外，GW4869通過抑制神經(jīng)酰胺的生物合成抑制了外泌體miRNA的分泌。此外，在內(nèi)皮細(xì)胞中，miRNA135b標(biāo)記的外泌體與抑制缺氧誘導(dǎo)因子1（FIH-1）的因子相互作用。在缺氧條件下基質(zhì)細(xì)胞被CLL衍生的外泌體促進(jìn)了增殖和炎性細(xì)胞因子的分泌，增強(qiáng)了內(nèi)皮細(xì)胞中的血管生成特性?？傊?，白血病來源的外泌體將miRNA轉(zhuǎn)移到內(nèi)皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞中，導(dǎo)致血管生成增加。LAMA 84 CML細(xì)胞衍生的外泌體修飾了HUVECs中的腎小管分化，β-catenin和E-cadherin的丟失，增加細(xì)胞運(yùn)動。 CML外泌體誘導(dǎo)的鼠內(nèi)皮細(xì)胞生長和Matrigel栓塞血管形成與HUVEC中的src活化有關(guān)。酪氨酸激酶抑制劑消除了白血病的外泌體作用。強(qiáng)調(diào)白血病細(xì)胞衍生的外泌體直接影響內(nèi)皮細(xì)胞并調(diào)節(jié)新血管形成。

4.外泌體和耐藥性。
   BMSC外泌體可防止藥物介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，并誘導(dǎo)對硼替佐米的耐藥。BMSC衍生的外泌體顯著調(diào)節(jié)MM細(xì)胞中的c-Jun，p53，p38，AKT和N端激酶。源自BMSC的外泌體可以調(diào)節(jié)腫瘤的生長，血管生成，并抑制抗腫瘤NK細(xì)胞免疫的誘導(dǎo)。來自CLL血漿的外泌體包含與疾病結(jié)果降低相關(guān)的miRNA。外泌體miRNA150和miRNA155可以隨著B細(xì)胞受體（BCR）的激活而增加。依魯替尼使BCR失活大大降低了CLL患者血漿中的外泌體水平?？梢缘贸鼋Y(jié)論，白血病來源的外泌體是耐藥性的重要組成部分，并且是疾病負(fù)擔(dān)的指標(biāo)。

5.外泌體可以用作AML診斷的生物標(biāo)志物。
   負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)膬?nèi)體分選復(fù)合體（ESCRT）在調(diào)節(jié)生物學(xué)過程（例如細(xì)胞脫落，MVB生物發(fā)生和病毒出芽）中起著主導(dǎo)作用。在將囊泡內(nèi)容物運(yùn)輸至溶酶體以進(jìn)行降解中也需要它?？扇苄訬SF附著蛋白受體（SNARE）是靶細(xì)胞中外泌體釋放過程中必需的分子成分。在合成的各個階段中，存在于不同內(nèi)體上的特定膜輪廓分子類似于其親本細(xì)胞特征。因此，外泌體可用作推定的非侵入性生物標(biāo)記。因?yàn)橥饷隗w是從體液中提取的，所以它們的分子可以預(yù)測一個人的病理生理狀態(tài)。

6.微環(huán)境不僅在白血病的發(fā)作中而且在白血病的進(jìn)展中都是必不可少的。
   移植研究表明該疾病起源于微環(huán)境。 Dicer1缺陷的小鼠骨祖細(xì)胞發(fā)展為骨髓增生異常，最終發(fā)展為AML。小鼠成骨細(xì)胞中的β-catenin活化突變可導(dǎo)致白血病。此外，成骨細(xì)胞中活化的β-連環(huán)蛋白刺激Notch配體鋸齒狀1表達(dá)。已經(jīng)報(bào)道造血干細(xì)胞（HSCs）生態(tài)位的改變支持疾病的進(jìn)展。 白血病干細(xì)胞（LSC）限于具有長期造血干細(xì)胞（LTHSC）表型的細(xì)胞。骨髓增生性腫瘤（MPN）逐步重塑了白血病小環(huán)境，有利于骨髓纖維化和白血病干細(xì)胞功能。腫瘤微環(huán)境的變化可能有助于白血病細(xì)胞抵抗抗白血病藥物。生態(tài)位的基質(zhì)細(xì)胞可為AML，ALL和CLL提供保護(hù)環(huán)境?；|(zhì)細(xì)胞可通過釋放抗凋亡因子減輕白血病細(xì)胞的凋亡。白血病細(xì)胞的存活取決于抗原與骨髓微環(huán)境的直接接觸。內(nèi)皮細(xì)胞的微環(huán)境也支持白血病細(xì)胞的增殖和存活。靶向白血病細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞微環(huán)境之間的通訊或抑制微環(huán)境的改變對于白血病治療可能是一種有吸引力的方法。外泌體與白血病微環(huán)境的相互作用有助于白血病細(xì)胞入侵免疫系統(tǒng)。

7.cMyc及其調(diào)節(jié)劑在耐藥中的作用。
   原癌基因c-Myc可維持增殖，分化，凋亡和細(xì)胞周期。 c-Myc調(diào)節(jié)對于維持健康細(xì)胞的細(xì)胞增殖至關(guān)重要。 c-Myc的表達(dá)降低在白血病中起重要作用。在大多數(shù)人類造血惡性腫瘤中觀察到c-Myc的過度表達(dá)。 c-Myc在AML細(xì)胞的白血病發(fā)生誘導(dǎo)中起重要作用。 c-Myc在許多人類造血惡性腫瘤中的表達(dá)與不良預(yù)后相關(guān)。癌基因如PLZF-RARA，PML-RARA和AML1-ETO促進(jìn)了髓樣白血病的發(fā)生。

8.糖原合酶激酶3（GSK-3）是自然界普遍存在的絲氨酸/蘇氨酸激酶。
   有兩種亞型存在，即GSK-3α和GSK-3β。該激酶調(diào)節(jié)多種細(xì)胞過程，例如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)，并可以決定細(xì)胞命運(yùn)。 GSK-3在多種人類疾?。òㄉ窠?jīng)系統(tǒng)疾病，2型糖尿病，中風(fēng)和腫瘤）中起著至關(guān)重要的作用。 GSK-3與幾乎40種與癌癥發(fā)病相關(guān)的底物發(fā)生反應(yīng)。 GSK-3β是重要的腫瘤抑制因子，可將磷酸基團(tuán)引入促癌分子。腫瘤促進(jìn)途徑激活β-連環(huán)蛋白并穩(wěn)定c-Myc蛋白以促進(jìn)腫瘤發(fā)生。GSK-3的藥理抑制作用可降低白血病細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)程，增殖并增加其髓系分化，后者轉(zhuǎn)化為嵌合MLL癌蛋白。在正常的造血過程中，HOX基因在造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)。 MLL融合蛋白會顯著影響HOX的異常表達(dá)，而MEIS1會枚舉HOX的異常表達(dá)以維持白血病細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。

9.蛋白磷酸酶2A（PP2A）是一種以二聚體和三聚體形式存在的Ser / Thr磷酸酶。
   它起著抑癌作用，并逆轉(zhuǎn)大多數(shù)激酶驅(qū)動的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。在固體和血液系統(tǒng)惡性腫瘤中，這種磷酸酶的活性被顯著抑制。PP2A活性的降低通常與存活率的提高和凋亡的抑制有關(guān)。 PP2A-Aα和PP2A-Aβ亞基的結(jié)構(gòu)突變導(dǎo)致B和C亞基的結(jié)合受損。這會抑制PP2A活性并促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。在大多數(shù)AML患者中，通常會觀察到Aβ亞基的下調(diào)。 c-KIT是干細(xì)胞因子受體或酪氨酸激酶的一種，存在于與干細(xì)胞因子結(jié)合的細(xì)胞表面。 c-KIT中的突變導(dǎo)致AML患者的支架蛋白表達(dá)改變和調(diào)節(jié)亞基改變。 c-KIT促進(jìn)分化，存活和增殖。致癌性c-KIT中的突變通過降低PR55α，PR61α，PR61γ，PR61δ和PR65α的蛋白質(zhì)水平來抑制PP2A活性。可以通過恢復(fù)c-KIT + AML患者的PP2A活性來逆轉(zhuǎn)耐藥性。促進(jìn)PR55α和AKT失活的策略可能是AML治療的潛在途徑。

10. 基于GSK3和PP2A的藥物可用于白血病細(xì)胞的化學(xué)增敏。
   但許多免疫學(xué)障礙阻礙了白血病的治療。GSK3抑制劑調(diào)節(jié)可能影響白血病發(fā)生的多種途徑，例如存活率，化療耐藥性，白血病干細(xì)胞生長和CML細(xì)胞自噬。GSK-3β還可作為HSCs分子標(biāo)記缺失后疾病進(jìn)展和MDS患者生存的預(yù)后標(biāo)志物。GSK-3α和GSK-3β相關(guān)途徑可幫助轉(zhuǎn)化為MDS和隨后的AML。這為潛在的治療靶標(biāo)。FGF / Ras / ERK和Wnt通路參與了AML患者對AC220的耐藥性發(fā)展。MCL-1是AML細(xì)胞中GSK的關(guān)鍵靶標(biāo)。 GSK-3的藥理抑制或基因敲低可以防止MCL-1減少。臨床前研究還證明了AML，ALL和CML中GSK3抑制劑的前景。在體外和體內(nèi)白血病模型中，6-溴二氮卓比30肟（BIO）已顯示出療效。 GS-87是GSK3的特異性抑制劑，可在AML細(xì)胞中誘導(dǎo)分化。AML患者中GSK3抑制劑LY2090314的功效。在患者中觀察到GSK-3抑制。因此，與其他藥物聯(lián)合使用時，該藥物可能會產(chǎn)生潛在的益處。

總結(jié): 
   外泌體對白血病相關(guān)的惡性腫瘤的治療潛力已通過許多研究證明。 MSC衍生的外泌體可以強(qiáng)迫患者的外周血單核細(xì)胞，促炎性細(xì)胞因子反應(yīng)和改善的臨床移植物抗宿主病癥狀得到緩解。外泌體能有效地將藥物，miRNA和抗原遞送到靶細(xì)胞中血液系統(tǒng)惡性腫瘤。含有siRNA的外泌體也可以穿過血腦屏障。外泌體的這一特性可用于治療對化學(xué)療法反應(yīng)較差的中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的白血病。正在開發(fā)一些方法，以選擇性地沉默外泌體傳遞的信息，從而促進(jìn)癌癥的發(fā)展。從以上內(nèi)容可知，白血病骨髓和外泌體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)有助于白血病的進(jìn)展。外泌體是調(diào)節(jié)受體細(xì)胞中白血病發(fā)展的重要信使。惡性白血病細(xì)胞還可以通過外泌體的介導(dǎo)發(fā)展抗藥性機(jī)制。另一方面，正常造血或組織細(xì)胞分泌的外泌體介導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng)。外泌體已成為血液惡性腫瘤的敏感，特異和非侵入性生物標(biāo)志物。由GSK-3抑制劑的脫靶活性引起的不良反應(yīng)是通過與ATP競爭性結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合的藥物獲得的。 PP2A抑癌活性的藥理學(xué)恢復(fù)可有效拮抗白血病的發(fā)生。更多研究應(yīng)在臨床上檢查基于GSK-3和PP2A的藥物的療效。需要新的方法來降低GSK-3和PP2A抑制劑對AML患者的不利影響。