跨膜型TNFα——白血病细胞的标志物和抗体治疗靶点

Leukemia stem cell (LSC) is critical in the development of leukemia and recurrence, so how to effectively clear LSC become the key of success treatment of leukemia. Our findings firstly demonstrated that TM-TNFα was expressed at high levels on leukemia cells and LSCs in part of patients with acute leukemia. The expression of TM-TNFα was positively correlated with extramedullary infiltration in ALL. The results above strongly suggested that TM-TNF-α may be a potent molecular target for treatment of acute leukemia. The present project intends to further explore TM-TNFα expression on acute leukemia cells and LSCs in larger clinical samples with different subtypes of acute leukemia, to define the correlations among TM-TNFα expression on leukemia cells and LSCs, clinical features, response to standard anti-leukemia treatment and prognosis of the diseases. The study of TM-TNFα effect on the LSC-induced acute leukemia and recurreunce will not only clarify the molecular pathological mechanism involved in acute leukemia, but also provide a noval molecular target for targeted therapy of leukemia. In addition, we attempt to delete acute leukemia cells and LSCs by anti-TM-TNFα monoclonal antibody, to observe if it prevents the currence and recurrence of leukemia identify an ideal surface molecule to target the acute leukemia LSCs with sufficient specificity and sensitivity, and to provide the noval theoretical basis for the rational design of LSC-targeted therapies.

白血病干细胞是急性白血病发生发展与复发的主要根源，因此如何有效清除白血病干细胞（LSC）就成为白血病治疗成功与否的关键。我们的前期研究首次发现部分急性白血病细胞及其干细胞高表达TM-TNFα，且与ALL中髓外浸润成正相关，这一现象目前国内外未见报道，提示TM-TNFα有可能成为急性白血病的治疗靶点。为此，本项目拟在较大样本、不同亚型急性白血病中进一步分析TM-TNFα的表达与临床特征、治疗疗效与预后的相关性，通过研究TM-TNFα对LSC致白血病和复发的影响，不但进一步阐明白血病发生发展的分子病理机制，而且为白血病靶向治疗提供新的分子靶点。同时本项目以自制的抗TM-TNFα单抗清除白血病细胞及其干细胞，观察能否抑制白血病发生和复发，为合理设计靶向白血病干细胞的治疗提供新的线索。

背景：抗体靶向治疗在淋巴细胞疾病中取得显著疗效，但其他血液恶性疾病仍缺乏成功的抗体治疗靶点。近期研究发现TNF-α通过形成肿瘤相关炎性微环境而促进肿瘤发生。TNF-α拮抗剂在针对一些实体肿瘤的Ⅰ/Ⅱ期临床试验中取得一定疗效。但尚无研究显示TNF-α拮抗剂在血液病恶性肿瘤中应用的疗效如何。此外，由于传统观念认为sTNF-α的血清水平可代表tmTNF-α在细胞表面的表达水平，因此对白血病中tmTNF-α的了解较少。探讨tmTNF-α在急性白血病中的表达及与临床特征的关系以期获得新的抗体治疗靶点。.结果：tmTNF-α特异性高表达于白血病细胞，并与急性白血病恶性程度相关。有意思的是，tmTNF-α同样高表达于白血病干细胞上，且与白血病细胞表达成正相关。表达tmTNF-α能主要通过影响凋亡及细胞周期通路促进白血病细胞存活。用抗tmTNF-α抗体（C1）在体外通过ADCC及CDC能有效杀伤白血病细胞。在NOD-SCID小鼠体内实验中能有效抑制白血病细胞生长但正常CD34+造血干细胞不受影响。此外，C1能清除白血病干细胞。基因芯片数据提示C1通过改变细胞周期、凋亡及WNT信号通路抑制急性髓系白血病在 NOD-SCID小鼠中的生长。.结论：抗tmTNF-α单克隆抗体在体内外均能抑制白血病细胞的生长，同时也能清除白血病干细胞，但对正常造血干细胞无影响。总之，在急性白血病中tmTNF-α可以选择性地清除耐药白血病亚克隆，具有临床治疗潜力。