血液病会议资料(专题报告.397页) .doc
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专题报告
组蛋白乙酰化与白血病
马旭东
福建省漳州市医院(363000)
真核生物细胞中，染色质的基本组成单位核小体,其核心是由146bp DNA围绕一个由组蛋白H2A、H2B、H3、H4各2个分子组成的八聚体所组成。组蛋白是有两个结构域的碱性蛋白，包括一个球形结构域与组蛋白间相互作用及缠绕DNA有关；一个带电荷的氨基末端结构域,此结构像一条"尾巴"暴露在核小体表面，受多种酶催化的翻译后修饰，包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化。近年来提出的"组蛋白密码"学说认为，这些翻译后修饰不仅是改变核小体结构，更重要的是提供了丰富表型遗传学信息的来源，各种不同的组蛋白尾部的修饰，能单独或协同构成特定形式的基因表达的密码。其中组蛋白乙酰化得到较为广泛的研究，组蛋白乙酰化水平由组蛋白乙酰化酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)调节，基因转录激活常与组蛋白高乙酰化相关联，而组蛋白去乙酰化常见基因转录沉默，组蛋白乙酰化异常导致的不正常的基因转录与多种肿瘤的发生、发展有密切的关联，本文就组蛋白乙酰化与白血病的发生、发展及治疗作一综述。
1.HAT
HAT能把乙酰辅酶A上的乙酰基转移到组蛋白氨基末端赖氨酸的ε-氨基，中和组蛋白的正电荷，使组蛋白与带负电荷的DNA磷酸骨架相排斥，染色质结构松散，转录因子、转录复合物、RNA聚合酶更易接近DNA启动子区域，导致基因转录。现在发现至少有5类组蛋白乙酰化酶：1)PCAF/GCN5家族，与酵母HAT的GCN5高度相关。2)P300/CBP家族，转录复合物的辅助激活因子。3)TAFⅡp250家族，基本转录复合物TAFⅡE的重要组成部分。4)SRC/ACTR家族，配体依赖的细胞核受体辅助激活因子。5)MYST家族，包括MOZ、MOF、SAS2、Tip60等。HAT不能直接与DNA结合，但可以被与DNA结合的转录因子募集到启动子的区域。有证据提示组蛋白N-端赖氨酸乙酰化是非随机的，虽然所有的核心组蛋白在体内都能乙酰化，但是H3、H4的乙酰化比H2A、H2B较为广泛和重要，重要的乙酰化位点有H3的Lys9、Lys14，H4的Lys5、Lys8、Lys12、Lys16。HAT与辅助激活因子、辅助抑制因子、其他的HAT组合成不同的蛋白复合物，调节基因的表达。HAT的底物不仅限于与组蛋白，也能对非组蛋白进行调节，特别是各种转录因子如p53、E2F、GATA-1、MyoD、ERα，改变转录因子与DNA的亲和力，影响基因的转录。
2.HDAC
HDACs能水解乙酰化的赖氨酸，使其脱乙酰基，使组蛋白带上正电荷，从而与带负电荷的DNA紧密结合，染色质呈致密的抑制结构，抑制转录。至今为止发现的18种HDAC依据他们与酵母蛋白的同源型可以分为3个家族：1)第Ⅰ类HDAC包括：HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8，与酵母转录调节因子RPD3同源，除HDAC3能穿梭于细胞浆和细胞核，其他的都在细胞核里。2)第Ⅱ类HDAC包括：HDAC4、HDAC5、HDAC7、HDAC9、HDAC10，与酵母HDA1同源，都能磷酸化依赖的穿梭于细胞浆和细胞核之间。3)第Ⅲ类HDAC包括：SIRT1-7共7种，与酵母SIR2a同源，此类去乙酰化活性是NAD依赖，而前2类HDAC是Zn+依赖性，故对HDAC抑制剂TSA、SAHA不敏感。近年发现的HDAC11，因其与已经发现的HDAC同源性较低，尚未归入上述三类。去乙酰化酶与乙酰化酶一样也存在于复合物之中，如HDAC1和HDAC2是复合物mSin3、复合物Mi2的组成部分，N-CoR和SMRT与复合物mSin3结合以后形成辅助抑制因子，通过组蛋白去乙酰化抑制相关基因的转录，HDAC对转录的调节，不仅仅是通过对组蛋白的去乙酰化实现，也能直接对多种转录因子如p53、GATA-1、TFⅡE、TFⅡF、MyoD、ERα等进行调节，抑制转录因子的转录活性。最近研究发现HDAC6还能对微管和微管蛋白进行去乙酰化修饰，对细胞的有丝分裂进行调节。
3.HAT与白血病
在HAT之中，P300与CBP已经被认为是肿瘤抑制因子，具有CBP基因部分缺失特征的Rubinstein-Taybi综合症有较高发生恶性肿瘤的风险，而P300基因的点突变已经在上皮细胞肿瘤中得到证实。体外试验证明引入野生型的P300能明显的抑制P300缺乏的人类肿瘤细胞的生长，Vivienne氏等试验提示P300与造血干细胞的自我更新密切相关，而CBP则在造血干细胞的正常分化发挥重要作用，而且分别在CBP_/_和p300_/_嵌合子小鼠中监测出造血系统恶性肿瘤。在人类白血病细胞中已经检查到多种涉及P300与CBP的易位基因，相应的融合蛋白在白血病的发病中起着极其重要的作用。
在治疗相关性白血病中，较为常见MLL基因与P300基因、CBP基因易位融合分别形成t(11;22) (q23:q13)，t(11;16)(q23:p13)，编码相应的融合蛋白MLL-P300、MLL-CBP。在正常造血细胞，MLL能在必要时解除PcG蛋白对HOX基因家族的抑制，保持HOX家族的适量表达，但是MLL-CBP融合蛋白通过其CBP部分的HAT活性，使HOX区域异常乙酰化，导致HOX基因过度表达，最终导致白血病发生。MLL-CBP 阳性的试验小鼠发现可以产生MDS并可以演变为粒细胞白血病。MLL-P300致白血病可能也是通过类似的途径。
另外常见易位是MOZ基因与P300基因、CBP基因易位融合分别形成t(8;22)(p11:q13)，t(8;16) (p11:p13)，编码相应的融合蛋白MOZ-P300、MOZ-CBP。MOZ是AML1复合物的组成部分，可以强烈的刺激AML1相关基因的转录，但是在MOZ-CBP融合蛋白中，MOZ缺少转录激活区，但是同时具有MOZ、CBP二个HAT活性区域，使组蛋白异常乙酰化，导致AML1相关基因异常表达。
白血病相关的8号染色体倒位inv(8)(p11:q13)使MOZ基因与TIF2基因相融合，TIF2系核内受体共激活剂P160家族成员，能与P300/CBP相结合，MOZ-TIF2致白血病过程与MOZ-CBP相似。
4.HDAC与白血病
异常募集HDACs导致的相关基因沉默，也是白血病发生的一个重要机制，这已经在急性早幼粒细胞白血病(APL)得到充分的证实。t(15;17)(q22:q21)是APL最常见的染色体易位，编码的融合蛋白PML-RARα能异常募集HDAC抑制RA反应基因的转录，导致髓系细胞成熟障碍。RAR是核内激素受体超家族，与RA的另一受体RXR形成RAR/RXR异二聚体，异二聚体与DNA结合以后能募集转录抑制复合物N-CoR-mSin3-HDAC抑制RA反应基因的转录，生理浓度的RA能使RAR的构象发生改变，辅转录抑制复合物解离，且募集激活辅助蛋白到RAR/RXR异二聚体，激活相关基因的转录。PML-RARα融合蛋白保留了对RA的亲和力，但PML部分相互交联使RARα寡聚化，招募一个以上的N-CoR-mSin3-HDAC复合物，导致RA反应基因局部的HDAC复合物浓度升高，加强转录抑制，故对生理浓度的RA无反应，RA反应基因的持续抑制是APL发病的必要条件，而药理浓度的RA能使转录抑制复合物解离，激活相关基因，也是RA治疗PML-RARα阳性白血病有效的重要原因。APL另一种常见易位t(11;17)(q23:q21)形成的融合蛋白PLZF-RARα，此融合基因可异常募集HDAC,但由于PLZF上存在着对RA的不敏感的N-CoR结合位点，故RA不能有效的治疗此类APL，而联合使用HDAC抑制剂能逆转PLZF -RAR的转录抑制。
AML1和其辅助因子CBFβ基因是白血病染色体易位较为常见的靶基因，AML1编码的转录因子是通过N端的Runt区(与果蝇Runt蛋白高度同源)与DNA的PEBP2β位点结合，与CBFβ形成异二聚体后能显著增加与DNA的亲和力，调节特定系列的造血细胞基因。P300/CBP与AML1的C端的转录活性调节PST区结合后,使Runt区的Lys24、Lys43乙酰化，增加AML1与DNA的亲和力并刺激AML1相关基因的转录。AML1-ETO[t(8;12)(q22:q22)]易位常见于AML-M2,在AML1-ETO融合蛋白中，与DNA结合的Runt区保留，但与P300/CBP结合的PST区被ETO蛋白取代，ETO通过C端的NHR4中的二个ZN++结构与N-CoR /SMRT结合，NHR2与mSin3结合，并招募HDAC最终形成N-CoR-mSin3-HDAC复合物抑制AML1相关基因的转录。16号染色体倒位时，形成CBFβ-SMMHC融合蛋白，保留了CBFβ与AML1蛋白结合的结构域，但是融合蛋白与AML1结合后，SMMHC(平滑肌重链蛋白)的C端能结合mSin3A和HDAC8抑制AML1相关基因的转录。
5.HDAC抑制剂与白血病治疗
对组蛋白乙酰化异常在白血病发病机制研究的重要意义为白血病治疗提供了一个新的思路。近20年来，已有众多的结构各异的HDAC抑制剂在肿瘤及血液病的治疗的基础和临床研究中显示了巨大的应用前景。按其结构大致可以分成4类：1)异羟肟酸极其类似物，如TSA、SAHA。2)短链脂肪酸类，如丁酸、苯丁酸。3)含有AOE基序的环四肽类，如trapoxin A、trapoxin B、WF-3161；或不含有AOE基序的环四肽类，如apicidin、depsipeptide。4)苯甲酰胺类，MS-275。其中多种药物已经进入临床一期或临床二期试验。在体外和体内试验证实HDAC抑制剂有广泛的抗白血病细胞活性，包括阻断细胞周期，抑制细胞增殖，诱导细胞分化，激发细胞凋亡。
多种白血病的发生涉及到易位染色体编码的融合蛋白招募HDAC，抑制细胞分化成熟基因的表达，故HDAC抑制剂通过抑制HDAC活性使组蛋白乙酰化，被抑制的基因重新激活，使分化障碍的白血病细胞分化成熟，Gozzini等使用丁酸盐1mM处理Kasumi-1细胞系[t(8;21)阳性]72小时后，细胞出现明显粒系分化，NBT阳性率从0上升到52.5±1.2%，28±1.8%的细胞达到终末分化的中性粒细胞阶段，运用流式细胞仪分析，CD34+细胞明显下降，CD15、CD11的表达明显上升，而C/EBPα转录因子在3～6h后明显升高则提示粒细胞成熟的开始。同时处理的5个AML1-ETO阳性病人的原代白血病细胞也达到终末分化。Petti等联合使用RA和TSA处理1例PLZF-RARa阳性的APL患者复发时的骨髓原代细胞，发现细胞出现明显的粒系分化倾向，但是单独使用RA和TSA均未见明显的分化。Ferrara等则发现单独使用RA处理23例非APL的AML原代细胞未见明显分化，但是联合RA和TSA处理4天后，23例AML原代细胞均出现明显的粒系分化。
HDAC抑制剂可以通过以下途径抑制细胞增殖：1)放大细胞核内受体的发应，促进细胞相终末细胞分化。2)逆转融合蛋白所致的基因抑制或基因过度表达。3)诱导p21waf1的表达，使细胞停滞于G1。4)与DNA转甲基化酶联合作用激活肿瘤抑制基因。5)抑制端粒酶基因的表达。HDAC抑制剂处理多种体外培养的白血病细胞系细胞时发现可以使细胞周期停滞于G1或G2/M期。这些效应与HDAC抑制剂导致的CDKN1A的转录激活有关，HDAC抑制剂使CDKN1A启动子的SP-1位点附近的组蛋白乙酰化水平升高，CDKN1A编码的p21waf1表达上调。p21waf1是体内一种重要的CDKI，能抑制CDK的活性，使Rb、p107、p130蛋白去磷酸化，抑制细胞增值，使细胞周期停滞于G1期。HDAC抑制剂还可以通过改变cyclins A、cyclins D 和p27KIP1的表达,引起cdk4和cdk2活性的下降引起的细胞周期停滞，最近发现p15INK4b在HDAC抑制剂引起的细胞周期停滞中也起重要作用。
HDAC抑制剂诱导细胞凋亡也是治疗白血病的重要机制之一，如丁酸盐1mM处理Kasumi-1细胞系[t(8;21)阳性]24小时后，凋亡细胞百分数为48.6±5.4%,而对照组仅为7.5±1.9%。如同其他抗肿瘤药物一样，细胞内的凋亡途径，Bid蛋白被切割激活和线粒体膜蛋白的损伤是HDAC抑制剂诱导细胞凋亡的中心环节，如MS-275处理HL-60、Jurkat、K562细胞时发现在较低浓度时抑制细胞增殖伴有p21waf1表达上调和cyclins D下降，较高浓度时活性氧簇升高，损伤线粒体膜蛋白，细胞色素C释放入细胞质，启动细胞内凋亡途径，p21waf1、p27KIP1、pRb、Bcl-2降解，抗凋亡蛋白mcl-1、XIAP表达下降。Pear等使用Oxamflatin、Depsipeptide、SAHA分别诱导CEM-CCRF细胞凋亡，也证实Bid蛋白被切割激活，线粒体膜蛋白损伤。而且这三类药物诱导细胞凋亡不能完全被凋亡酶抑制剂抑制，但是却能被Bcl-2过量表达完全抑制，这进一步证明了细胞内凋亡途径在HDAC抑制剂诱导细胞凋亡中的重要作用。但是不能排处细胞外凋亡途径，Aron等使用Depsipeptide诱导慢性淋巴细胞白血病细胞凋亡，就涉及到TNF受体，启动Caspase-8、效应子Caspase-3，Caspase-8的激活伴随FLICE抑制蛋白的下降，不伴Fas蛋白上调，也不伴Bcl-2、Bax、mcl-1、XIAP表达的改变。
6.小结与展望
HDAC及HDAC抑制剂的研究在近十几年虽取得了巨大的进步，但仍存在许多问题有待解决，如具体某个HDAC和HAT在肿瘤发生、发展中的作用尚未阐明，HDAC抑制剂诱导肿瘤细胞生长停滞、分化、凋亡的具体机制尚未完全明了。但是HDAC抑制剂治疗白血病的临床试验结果是令人兴奋的，HDAC抑制剂的高效、低毒的优点，将为白血病药物治疗提供一个新的选择。
脐血造血干细胞移植进展
孙自敏
安徽省立医院血液科(合肥，230001)
异基因造血干细胞移植(Allogeneic haematopoietic stem cell transplantation, Allo-HSCT)是治疗血液系统恶性肿瘤、骨髓衰竭性疾病、一些先天性、代谢性疾病的有效手段或治愈的方法已被公认。脐血作为造血干细胞的来源之一，以它独有的特点用于临床治疗已有17年，目前脐血移植(cord blood transplant, CBT)的研究越来越多的受到造血干细胞移植领域的重视，本文就脐血体外扩增、CBT在成人患者中的应用和CBT后的免疫重建方面等新进展进行介绍。......（后略) ......
专题报告
组蛋白乙酰化与白血病
马旭东
福建省漳州市医院(363000)
真核生物细胞中，染色质的基本组成单位核小体,其核心是由146bp DNA围绕一个由组蛋白H2A、H2B、H3、H4各2个分子组成的八聚体所组成。组蛋白是有两个结构域的碱性蛋白，包括一个球形结构域与组蛋白间相互作用及缠绕DNA有关；一个带电荷的氨基末端结构域,此结构像一条"尾巴"暴露在核小体表面，受多种酶催化的翻译后修饰，包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化。近年来提出的"组蛋白密码"学说认为，这些翻译后修饰不仅是改变核小体结构，更重要的是提供了丰富表型遗传学信息的来源，各种不同的组蛋白尾部的修饰，能单独或协同构成特定形式的基因表达的密码。其中组蛋白乙酰化得到较为广泛的研究，组蛋白乙酰化水平由组蛋白乙酰化酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)调节，基因转录激活常与组蛋白高乙酰化相关联，而组蛋白去乙酰化常见基因转录沉默，组蛋白乙酰化异常导致的不正常的基因转录与多种肿瘤的发生、发展有密切的关联，本文就组蛋白乙酰化与白血病的发生、发展及治疗作一综述。
1.HAT
HAT能把乙酰辅酶A上的乙酰基转移到组蛋白氨基末端赖氨酸的ε-氨基，中和组蛋白的正电荷，使组蛋白与带负电荷的DNA磷酸骨架相排斥，染色质结构松散，转录因子、转录复合物、RNA聚合酶更易接近DNA启动子区域，导致基因转录。现在发现至少有5类组蛋白乙酰化酶：1)PCAF/GCN5家族，与酵母HAT的GCN5高度相关。2)P300/CBP家族，转录复合物的辅助激活因子。3)TAFⅡp250家族，基本转录复合物TAFⅡE的重要组成部分。4)SRC/ACTR家族，配体依赖的细胞核受体辅助激活因子。5)MYST家族，包括MOZ、MOF、SAS2、Tip60等。HAT不能直接与DNA结合，但可以被与DNA结合的转录因子募集到启动子的区域。有证据提示组蛋白N-端赖氨酸乙酰化是非随机的，虽然所有的核心组蛋白在体内都能乙酰化，但是H3、H4的乙酰化比H2A、H2B较为广泛和重要，重要的乙酰化位点有H3的Lys9、Lys14，H4的Lys5、Lys8、Lys12、Lys16。HAT与辅助激活因子、辅助抑制因子、其他的HAT组合成不同的蛋白复合物，调节基因的表达。HAT的底物不仅限于与组蛋白，也能对非组蛋白进行调节，特别是各种转录因子如p53、E2F、GATA-1、MyoD、ERα，改变转录因子与DNA的亲和力，影响基因的转录。
2.HDAC
HDACs能水解乙酰化的赖氨酸，使其脱乙酰基，使组蛋白带上正电荷，从而与带负电荷的DNA紧密结合，染色质呈致密的抑制结构，抑制转录。至今为止发现的18种HDAC依据他们与酵母蛋白的同源型可以分为3个家族：1)第Ⅰ类HDAC包括：HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8，与酵母转录调节因子RPD3同源，除HDAC3能穿梭于细胞浆和细胞核，其他的都在细胞核里。2)第Ⅱ类HDAC包括：HDAC4、HDAC5、HDAC7、HDAC9、HDAC10，与酵母HDA1同源，都能磷酸化依赖的穿梭于细胞浆和细胞核之间。3)第Ⅲ类HDAC包括：SIRT1-7共7种，与酵母SIR2a同源，此类去乙酰化活性是NAD依赖，而前2类HDAC是Zn+依赖性，故对HDAC抑制剂TSA、SAHA不敏感。近年发现的HDAC11，因其与已经发现的HDAC同源性较低，尚未归入上述三类。去乙酰化酶与乙酰化酶一样也存在于复合物之中，如HDAC1和HDAC2是复合物mSin3、复合物Mi2的组成部分，N-CoR和SMRT与复合物mSin3结合以后形成辅助抑制因子，通过组蛋白去乙酰化抑制相关基因的转录，HDAC对转录的调节，不仅仅是通过对组蛋白的去乙酰化实现，也能直接对多种转录因子如p53、GATA-1、TFⅡE、TFⅡF、MyoD、ERα等进行调节，抑制转录因子的转录活性。最近研究发现HDAC6还能对微管和微管蛋白进行去乙酰化修饰，对细胞的有丝分裂进行调节。
3.HAT与白血病
在HAT之中，P300与CBP已经被认为是肿瘤抑制因子，具有CBP基因部分缺失特征的Rubinstein-Taybi综合症有较高发生恶性肿瘤的风险，而P300基因的点突变已经在上皮细胞肿瘤中得到证实。体外试验证明引入野生型的P300能明显的抑制P300缺乏的人类肿瘤细胞的生长，Vivienne氏等试验提示P300与造血干细胞的自我更新密切相关，而CBP则在造血干细胞的正常分化发挥重要作用，而且分别在CBP_/_和p300_/_嵌合子小鼠中监测出造血系统恶性肿瘤。在人类白血病细胞中已经检查到多种涉及P300与CBP的易位基因，相应的融合蛋白在白血病的发病中起着极其重要的作用。
在治疗相关性白血病中，较为常见MLL基因与P300基因、CBP基因易位融合分别形成t(11;22) (q23:q13)，t(11;16)(q23:p13)，编码相应的融合蛋白MLL-P300、MLL-CBP。在正常造血细胞，MLL能在必要时解除PcG蛋白对HOX基因家族的抑制，保持HOX家族的适量表达，但是MLL-CBP融合蛋白通过其CBP部分的HAT活性，使HOX区域异常乙酰化，导致HOX基因过度表达，最终导致白血病发生。MLL-CBP 阳性的试验小鼠发现可以产生MDS并可以演变为粒细胞白血病。MLL-P300致白血病可能也是通过类似的途径。
另外常见易位是MOZ基因与P300基因、CBP基因易位融合分别形成t(8;22)(p11:q13)，t(8;16) (p11:p13)，编码相应的融合蛋白MOZ-P300、MOZ-CBP。MOZ是AML1复合物的组成部分，可以强烈的刺激AML1相关基因的转录，但是在MOZ-CBP融合蛋白中，MOZ缺少转录激活区，但是同时具有MOZ、CBP二个HAT活性区域，使组蛋白异常乙酰化，导致AML1相关基因异常表达。
白血病相关的8号染色体倒位inv(8)(p11:q13)使MOZ基因与TIF2基因相融合，TIF2系核内受体共激活剂P160家族成员，能与P300/CBP相结合，MOZ-TIF2致白血病过程与MOZ-CBP相似。
4.HDAC与白血病
异常募集HDACs导致的相关基因沉默，也是白血病发生的一个重要机制，这已经在急性早幼粒细胞白血病(APL)得到充分的证实。t(15;17)(q22:q21)是APL最常见的染色体易位，编码的融合蛋白PML-RARα能异常募集HDAC抑制RA反应基因的转录，导致髓系细胞成熟障碍。RAR是核内激素受体超家族，与RA的另一受体RXR形成RAR/RXR异二聚体，异二聚体与DNA结合以后能募集转录抑制复合物N-CoR-mSin3-HDAC抑制RA反应基因的转录，生理浓度的RA能使RAR的构象发生改变，辅转录抑制复合物解离，且募集激活辅助蛋白到RAR/RXR异二聚体，激活相关基因的转录。PML-RARα融合蛋白保留了对RA的亲和力，但PML部分相互交联使RARα寡聚化，招募一个以上的N-CoR-mSin3-HDAC复合物，导致RA反应基因局部的HDAC复合物浓度升高，加强转录抑制，故对生理浓度的RA无反应，RA反应基因的持续抑制是APL发病的必要条件，而药理浓度的RA能使转录抑制复合物解离，激活相关基因，也是RA治疗PML-RARα阳性白血病有效的重要原因。APL另一种常见易位t(11;17)(q23:q21)形成的融合蛋白PLZF-RARα，此融合基因可异常募集HDAC,但由于PLZF上存在着对RA的不敏感的N-CoR结合位点，故RA不能有效的治疗此类APL，而联合使用HDAC抑制剂能逆转PLZF -RAR的转录抑制。
AML1和其辅助因子CBFβ基因是白血病染色体易位较为常见的靶基因，AML1编码的转录因子是通过N端的Runt区(与果蝇Runt蛋白高度同源)与DNA的PEBP2β位点结合，与CBFβ形成异二聚体后能显著增加与DNA的亲和力，调节特定系列的造血细胞基因。P300/CBP与AML1的C端的转录活性调节PST区结合后,使Runt区的Lys24、Lys43乙酰化，增加AML1与DNA的亲和力并刺激AML1相关基因的转录。AML1-ETO[t(8;12)(q22:q22)]易位常见于AML-M2,在AML1-ETO融合蛋白中，与DNA结合的Runt区保留，但与P300/CBP结合的PST区被ETO蛋白取代，ETO通过C端的NHR4中的二个ZN++结构与N-CoR /SMRT结合，NHR2与mSin3结合，并招募HDAC最终形成N-CoR-mSin3-HDAC复合物抑制AML1相关基因的转录。16号染色体倒位时，形成CBFβ-SMMHC融合蛋白，保留了CBFβ与AML1蛋白结合的结构域，但是融合蛋白与AML1结合后，SMMHC(平滑肌重链蛋白)的C端能结合mSin3A和HDAC8抑制AML1相关基因的转录。
5.HDAC抑制剂与白血病治疗
对组蛋白乙酰化异常在白血病发病机制研究的重要意义为白血病治疗提供了一个新的思路。近20年来，已有众多的结构各异的HDAC抑制剂在肿瘤及血液病的治疗的基础和临床研究中显示了巨大的应用前景。按其结构大致可以分成4类：1)异羟肟酸极其类似物，如TSA、SAHA。2)短链脂肪酸类，如丁酸、苯丁酸。3)含有AOE基序的环四肽类，如trapoxin A、trapoxin B、WF-3161；或不含有AOE基序的环四肽类，如apicidin、depsipeptide。4)苯甲酰胺类，MS-275。其中多种药物已经进入临床一期或临床二期试验。在体外和体内试验证实HDAC抑制剂有广泛的抗白血病细胞活性，包括阻断细胞周期，抑制细胞增殖，诱导细胞分化，激发细胞凋亡。
多种白血病的发生涉及到易位染色体编码的融合蛋白招募HDAC，抑制细胞分化成熟基因的表达，故HDAC抑制剂通过抑制HDAC活性使组蛋白乙酰化，被抑制的基因重新激活，使分化障碍的白血病细胞分化成熟，Gozzini等使用丁酸盐1mM处理Kasumi-1细胞系[t(8;21)阳性]72小时后，细胞出现明显粒系分化，NBT阳性率从0上升到52.5±1.2%，28±1.8%的细胞达到终末分化的中性粒细胞阶段，运用流式细胞仪分析，CD34+细胞明显下降，CD15、CD11的表达明显上升，而C/EBPα转录因子在3～6h后明显升高则提示粒细胞成熟的开始。同时处理的5个AML1-ETO阳性病人的原代白血病细胞也达到终末分化。Petti等联合使用RA和TSA处理1例PLZF-RARa阳性的APL患者复发时的骨髓原代细胞，发现细胞出现明显的粒系分化倾向，但是单独使用RA和TSA均未见明显的分化。Ferrara等则发现单独使用RA处理23例非APL的AML原代细胞未见明显分化，但是联合RA和TSA处理4天后，23例AML原代细胞均出现明显的粒系分化。
HDAC抑制剂可以通过以下途径抑制细胞增殖：1)放大细胞核内受体的发应，促进细胞相终末细胞分化。2)逆转融合蛋白所致的基因抑制或基因过度表达。3)诱导p21waf1的表达，使细胞停滞于G1。4)与DNA转甲基化酶联合作用激活肿瘤抑制基因。5)抑制端粒酶基因的表达。HDAC抑制剂处理多种体外培养的白血病细胞系细胞时发现可以使细胞周期停滞于G1或G2/M期。这些效应与HDAC抑制剂导致的CDKN1A的转录激活有关，HDAC抑制剂使CDKN1A启动子的SP-1位点附近的组蛋白乙酰化水平升高，CDKN1A编码的p21waf1表达上调。p21waf1是体内一种重要的CDKI，能抑制CDK的活性，使Rb、p107、p130蛋白去磷酸化，抑制细胞增值，使细胞周期停滞于G1期。HDAC抑制剂还可以通过改变cyclins A、cyclins D 和p27KIP1的表达,引起cdk4和cdk2活性的下降引起的细胞周期停滞，最近发现p15INK4b在HDAC抑制剂引起的细胞周期停滞中也起重要作用。
HDAC抑制剂诱导细胞凋亡也是治疗白血病的重要机制之一，如丁酸盐1mM处理Kasumi-1细胞系[t(8;21)阳性]24小时后，凋亡细胞百分数为48.6±5.4%,而对照组仅为7.5±1.9%。如同其他抗肿瘤药物一样，细胞内的凋亡途径，Bid蛋白被切割激活和线粒体膜蛋白的损伤是HDAC抑制剂诱导细胞凋亡的中心环节，如MS-275处理HL-60、Jurkat、K562细胞时发现在较低浓度时抑制细胞增殖伴有p21waf1表达上调和cyclins D下降，较高浓度时活性氧簇升高，损伤线粒体膜蛋白，细胞色素C释放入细胞质，启动细胞内凋亡途径，p21waf1、p27KIP1、pRb、Bcl-2降解，抗凋亡蛋白mcl-1、XIAP表达下降。Pear等使用Oxamflatin、Depsipeptide、SAHA分别诱导CEM-CCRF细胞凋亡，也证实Bid蛋白被切割激活，线粒体膜蛋白损伤。而且这三类药物诱导细胞凋亡不能完全被凋亡酶抑制剂抑制，但是却能被Bcl-2过量表达完全抑制，这进一步证明了细胞内凋亡途径在HDAC抑制剂诱导细胞凋亡中的重要作用。但是不能排处细胞外凋亡途径，Aron等使用Depsipeptide诱导慢性淋巴细胞白血病细胞凋亡，就涉及到TNF受体，启动Caspase-8、效应子Caspase-3，Caspase-8的激活伴随FLICE抑制蛋白的下降，不伴Fas蛋白上调，也不伴Bcl-2、Bax、mcl-1、XIAP表达的改变。
6.小结与展望
HDAC及HDAC抑制剂的研究在近十几年虽取得了巨大的进步，但仍存在许多问题有待解决，如具体某个HDAC和HAT在肿瘤发生、发展中的作用尚未阐明，HDAC抑制剂诱导肿瘤细胞生长停滞、分化、凋亡的具体机制尚未完全明了。但是HDAC抑制剂治疗白血病的临床试验结果是令人兴奋的，HDAC抑制剂的高效、低毒的优点，将为白血病药物治疗提供一个新的选择。
脐血造血干细胞移植进展
孙自敏
安徽省立医院血液科(合肥，230001)
异基因造血干细胞移植(Allogeneic haematopoietic stem cell transplantation, Allo-HSCT)是治疗血液系统恶性肿瘤、骨髓衰竭性疾病、一些先天性、代谢性疾病的有效手段或治愈的方法已被公认。脐血作为造血干细胞的来源之一，以它独有的特点用于临床治疗已有17年，目前脐血移植(cord blood transplant, CBT)的研究越来越多的受到造血干细胞移植领域的重视，本文就脐血体外扩增、CBT在成人患者中的应用和CBT后的免疫重建方面等新进展进行介绍。......（后略) ......
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