血液肿瘤疾病有哪些新的疗法研究进展？

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血液肿瘤疾病有哪些新的疗法研究进展？
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队长是我

技术概况
荧光原位杂交（Fluorescence In Situ Hybridization，FISH）是一种常见的细胞遗传学分子检测技术，可通过荧光素直接标记的已知核酸分子为探针，与样本DNA进行杂交，以荧光显微镜观察杂交信号，用来检测人体基因和染色体的异常状态。


✦ 血液肿瘤中的应用
FISH主要用于病理的辅助诊断及鉴别诊断、疾病预后评估和指导临床靶向治疗等，可检测的癌种涵盖乳腺癌、胃癌、淋巴瘤、白血病等多种实体肿瘤和血液肿瘤，是近十年来在临床病理检测中运用最为广泛的一种细胞遗传学分子诊断技术。《荧光原位杂交技术在血液肿瘤中的应用规范（2024年）》指出，目前FISH在血液肿瘤中应用于以下几个方面：
1）诊断分型
遗传学改变是血液肿瘤诊断分型的主要依据。急性白血病（AL）、慢性粒细胞白血病（CML）、伴嗜酸粒细胞增多和酪氨酸激酶基因融合的髓系／淋系肿瘤（MLN-TK）、骨髓增生异常综合征（MDS）、大B细胞淋巴瘤、滤泡淋巴瘤（FL）、套细胞淋巴瘤（MCL）、伯基特淋巴瘤（BL）、边缘区淋巴瘤（MZL）、间变大细胞淋巴瘤（ALCL）、T幼淋巴细胞白血病（T-PLL）等均需要借助FISH检测关键的遗传学异常才能精准分型。
2）预后分层
目前针对急性髓系白血病（AML）、急性淋巴细胞白血病（ALL）、MDS、慢性淋巴细胞白血病（CLL）、原发性骨髓纤维化（PMF）、多发性骨髓瘤（MM）等血液肿瘤，世界卫生组织（WHO）、美国国立综合癌症网络（NCCN）指南已提出了基于遗传学异常的预后分层／评分体系。FISH检测在血液肿瘤的预后评估中发挥着不可替代的作用。
3）指导治疗
CML患者中费城染色体（Ph染色体）或BCR：：ABL1融合基因的发现开启了酪氨酸激酶抑制剂（TKI）靶向治疗的新时代。此外，针对PML：：RARA融合基因或其他RARA重排的全反式维甲酸和砷剂、ABL信号通路（ABL1、ABL2、PDGFRA、PDGFRB重排）的TKI药物、JAK⁃STAT信号通路（CRLF2、JAK1／2／3重排）的JAK抑制剂、FLT3重排的FLT3抑制剂、ALK重排的ALK抑制剂等均已正式应用于临床治疗或处于临床试验阶段。





来源于荧光原位杂交技术在血液肿瘤中的应用规范（2024年版）

✦ 小结
常用的PCR、NGS等基因检测手段需对样本细胞进行裂解和纯化把核酸提取出来，导致细胞结构被破坏。作为分子检测和染色体核型分析之间的桥梁，FISH技术最大的优势是可以直接在细胞核原位上进行检测，具有“眼见为实”的特点。通过特定的探针组合设计，FISH技术可以实现染色体和基因的异常状态精准判别。
在血液肿瘤的病因、发病机制、诊断以及病理分型中FISH技术均有广泛的应用，一方面可促进临床研究的进一步深入，发现与预后、分型有关的新的分子特征，阐明肿瘤的发病机制；另一方面通过检测特征性基因和染色体异常，与病理形态学、免疫组织化学等方法结合可为血液肿瘤疑难病例的诊断和及预后监测提供更加准确和客观的科学依据。
参考文献
[1] 杨艳丽,杨长俊.DNA荧光原位杂交(FISH)技术在血液肿瘤诊断中的运用[J].中国医学工程,2013,21(02):54+57.[2] 荧光原位杂交技术在血液肿瘤中的应用规范（2024年版）

作者 | 程念念
编辑 | 盛亚琴
校对 | 李婷婷
免责声明：本账号的部分图片来源于网络，版权归其所有，侵必删。

大力水手

https://www.zhihu.com/video/1790033256818810880
研究介绍

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研究背景
Background
BCL2蛋白：首个被确认的内在凋亡调节蛋白，其过度表达与多种血液肿瘤的发生发展有关；BCL2介导的凋亡信号通路的阻断对癌细胞的存活是有益的；因此，通过小分子抑制剂破坏BCL2与促凋亡蛋白之间的关联以促进凋亡，长期以来一直是癌症治疗的一个有吸引力的策略。
Venetoclax：作为首个BCL2抑制剂，它破坏了BCL2与促凋亡蛋白之间的相互作用，促进了恶性细胞的凋亡。Venetoclax是复发性慢性淋巴细胞白血病治疗的主要手段，并且在多项临床试验中正在被研究用于治疗各种癌症，但耐药性问题限制了其应用。
研究目的
Objectives
在用Venetoclax治疗后复发的患者中，经常观察到 BCL2的G101V突变，并且可以通过干扰化合物结合来克服Venetoclax的耐药性。因此， 迫切需要开发下一代BCL2抑制剂以克服药物耐药性 。 在本研究中，作者发现 sonrotoclax ，一种强效且选择性的BCL2抑制剂，在各种血液癌细胞中展现出比Venetoclax更强的细胞毒性，并且在多种血液肿瘤模型中对肿瘤生长的抑制更明显。


研究方法

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研究亮点
1、蛋白质纯化（Protein purification）：人类BCL2蛋白被表达并纯化，所有突变体通过定点突变系统生成，并通过与野生型BCL2相似的方法进行纯化。
2、表面等离子共振（SPR, Surface Plasmon Resonance）：在Biacore 8K系统上进行SPR实验，测量sonrotoclax和venetoclax对His标签BCL2及其变体的结合动力学。使用HBS-N缓冲液，通过调整pH和离子浓度，以特定流速使药物在传感器芯片上流动，计算KD值。
3、细胞活性测定：使用CellTiter-Glo试剂检测细胞活性。细胞经化合物处理后，加入试剂混合并孵育，以产生量化ATP和细胞数量的发光信号。IC50值通过GraphPad Prism软件分析得出（Figure 1）
4、异种移植模型（Xenograft model）：购买了雌性NCG小鼠，将肿瘤细胞注射至其右侧腹部，根据肿瘤大小和体重进行分组。分组后，小鼠每天接受venetoclax或sonrotoclax的口服治疗，药物溶于特定比例的丙二醇、聚乙二醇和乙醇。定期测量肿瘤大小和体重，评估治疗效果。研究期间，监测小鼠的临床反应，并用统计方法比较两种药物对肿瘤体积的影响。


Figure 1. Sonrotoclax is a second-generation BCL2 inhibitor with superior potency and selectivity



Figure 2. Molecular mechanism of the interaction between BCL2 and sonrotoclax


研究发现

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基本信息描述
1、晶体结构分析：通过晶体结构分析揭示了sonrotoclax通过新的结合模式克服G101V突变引起的venetoclax耐药性;由于G101V突变，E152的侧链旋转，这影响了venetoclax的结合，导致药物亲和力下降，从而引起对venetoclax的抗性。然而，sonrotoclax由于其与BCL2的结合方式不同，似乎不受这种构象变化的影响，因此能够保持对G101V突变体的高亲和力（Figure 3）
2、Sonrotoclax在不同的血液癌细胞和异种移植模型中展现出比venetoclax更强的效力
2.1细胞活性比较：研究者比较了sonrotoclax和venetoclax在RS4;11细胞中破坏BCL2:BIM复合体的能力。结果显示，sonrotoclax的IC50值为3.9 nM，比venetoclax强约5倍。
2.2 细胞凋亡标志物：Sonrotoclax在诱导细胞凋亡标志物方面比venetoclax有效6到10倍，包括caspase激活、磷脂酰丝氨酸外化和sub-G0/G1期DNA积累。
2.3 跨细胞系的细胞毒性：在多种淋巴瘤和髓系白血病细胞系中，包括MV4-11（急性髓系白血病[AML]）、MAVER-1（套细胞淋巴瘤[MCL]）和Toledo（弥漫大B细胞淋巴瘤[DLBCL]）中，sonrotoclax显示出比venetoclax更强的细胞毒性。
2.4 机制研究：使用对BCL2抑制敏感的KMS-12-PE细胞进行的机制研究表明，凋亡下游介质BAK和BAX的缺失，使得sonrotoclax和venetoclax都无法杀死细胞。这表明两种化合物都通过靶向BCL2介导的抗凋亡途径来杀伤细胞。
2.5 体内药效学和药代动力学：在RS4;11异种移植小鼠模型中评估了sonrotoclax的体内药效学和药代动力学。单剂量治疗后，sonrotoclax在肿瘤中诱导的caspase-3裂解比venetoclax更强，表明sonrotoclax在体内诱导细胞凋亡的效力更强。
2.6 疗效研究：每天口服sonrotoclax低剂量5 mg/kg在治疗后第14天产生了98%的肿瘤生长抑制（TGI）率，显著高于相同剂量的venetoclax（67%）；在15 mg/kg的更高剂量下，venetoclax最初导致肿瘤迅速缩小，但在治疗21天后肿瘤复发。相比之下，sonrotoclax不仅显著抑制了肿瘤生长，还将肿瘤复发延迟到第39天（Figure 4）
2.7 组合疗法的潜力：sonrotoclax与第二代BTK（布鲁顿氏酪氨酸激酶）抑制剂zanubrutinib的组合，在JeKo-1异种移植模型中显示出比单一药物更强的抗肿瘤活性，表明sonrotoclax在组合疗法中的潜在应用。


Figure 3.Crystal structure of the BCL2 G101V mutant in complex with sonrotoclax



Figure 4. Sonrotoclax is more efficacious than venetoclax in both cancer cells and xenograft mouse models


研究讨论

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研究意义
1、克服耐药性：sonrotoclax为克服venetoclax耐药性提供了新的策略，尤其对G101V突变的BCL2具有显著效果。
2、治疗潜力：作为潜在的第二代BCL2抑制剂，sonrotoclax在治疗其他BCL2变异体的血液肿瘤方面也展现出了广泛的应用前景。


PROFILE
刘雪松
上海科技大学



研究方向：肿瘤分子遗传与免疫基因组学
研究内容： 实验室方向是从基因组DNA变异角度研究肿瘤发生以及演化的规律，寻找预测肿瘤临床表现的标志物，并设计针对性的治疗策略。


参考文献
[1] Sonrotoclax overcomes BCL2 G101V mutation–induced venetoclax resistance in preclinical models of hematologic malignancy[J].Blood, 2024, 143(18):1825-1836. DOI:10.1182/blood.2023019706.


END
文案 | Mehta
排版 | Mehta
审核 | Mehta
发布｜姜笑南
世界生命科学大会
RECRUIT
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清风寡欲

血液肿瘤疾病的最新研究进程可以通过以下这本期刊了解一下：
Leukemia & Lymphoma
发表关于血液学癌症的研究，包括疾病生物学、新药、化疗、药理学/药物基因组学、伦理学和流行病学。

同花顺

谢邀，这是今日最新报道
Science：利用mRNA递送在体内对造血干细胞进行基因编辑，有望治疗一系列血液疾病

• 造血干细胞
  
• 基因编辑
  
• 调理治疗
  

来源：生物谷

在一项新的研究中，来自美国费城儿童医院和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员开发出了一种概念验证模型，用于递送基因编辑工具来治疗血液疾病，从而可以直接在体内改造患病的血细胞，这是基因药物发展的一个进步。如果将这种方法应用于临床，就可能扩大基因疗法治疗血液疾病的使用范围并降低成本，而目前许多血液疾病基因疗法需要患者接受化疗和干细胞移植。相关研究结果发表在2023年7月28日的Science期刊上，论文标题为“In vivo hematopoietic stem cell modification by mRNA delivery”。

论文共同通讯作者、费城儿童医院儿科教授Stefano Rivella博士说，“目前，如果你想用基因疗法治疗镰状细胞病和β地中海贫血等血液疾病，患者必须接受诸如化疗之类的调理治疗（conditioning treatments），为新的、经过基因校正的血细胞腾出空间，这既昂贵又有风险。在我们的论文中，我们证明了可以通过‘一劳永逸’的疗法，在体内直接用经过基因校正的血细胞替换病变的血细胞，从而无需进行清髓性调理治疗（myeloablative conditioning treatments），并简化了这些可能改变生命的治疗方法的递送过程。这是我们在治疗遗传疾病的思路上向前迈出的一大步，可能扩大基因疗法的使用范围，让最需要的患者也能接受基因疗法。”

论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院传染病研究助理教授Hamideh Parhiz博士说，“向特定组织和细胞类型靶向递送mRNA编码的治疗剂将对未来用核酸治疗疾病的方式产生巨大影响。在我们的研究中，我们提供了一种细胞特异性靶向脂质纳米颗粒，它封装了作为一种平台技术的mRNA治疗剂/编辑剂，可用于针对许多需要精确靶向基因治疗方式的疾病的体内细胞重编程。在这篇论文中，我们将这种靶向平台与 mRNA 疗法和基于 RNA 的基因组编辑工具的进展相结合，提供了一种控制造血干细胞命运和校正基因缺陷的新方法。与目前可用的技术相比，mRNA编码的靶向基因组编辑方法可实现可控表达、高编辑效力和潜在更安全的体内基因组修饰。”

造血干细胞（HSC）存在于骨髓中，在骨髓中终生分裂，以便产生血液和免疫系统中的所有细胞。在镰状细胞病和免疫缺陷病等非恶性造血疾病患者中，这些血细胞因携带基因突变而无法正常发挥作用。

对于这些患者，目前有两种可能治愈的治疗方法，都涉及骨髓移植：一种是使用健康捐献者的造血干细胞进行干细胞移植，另一种是基因治疗，即在体外对患者自身的造血干细胞进行基因改造，然后再移植回体内（通常称为体外基因治疗）。

由于造血干细胞来自捐献者，前一种方法存在移植物抗宿主疾病的风险，而且这两种方法都涉及化疗或放疗的调理治疗方案，以消除患者体内患病的造血干细胞，使其做好接受新细胞的准备。这些调理治疗过程会产生严重的毒副作用，因此有必要研究毒性较低的方法。




体外CD117/LNP-Cre编辑的造血干细胞在二次移植后仍然持续存在。图片来自Science, 2023, doi:10.1126/science.ade6967。

一种无需使用上述两种方法的选择是体内基因编辑：将基因编辑工具直接注入患者体内，这样就可以对造血干细胞进行编辑和校正，而无需进行调理治疗。

为了验证这种方法，费城儿童医院的Laura Breda博士和Michael P. Triebwasser博士、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的Tyler E. Papp和mRNA 疫苗研究先驱Drew Weissman博士领导的一个研究团队使用液体纳米颗粒（liquid nanoparticle, LNP）来递送 mRNA 基因编辑工具。LNP 在包装和向细胞递送 mRNA 方面非常有效，由于 LNP-mRNA 平台用于两种COVID-19 疫苗，LNP 在 2020 年得到了广泛应用。

然而，就 COVID-19 疫苗而言，LNP-mRNA 构造物并不针对体内的特定细胞或器官。鉴于这些作者希望专门针对造血干细胞，他们给实验用 LNP 表面装饰了能识别造血干细胞表面受体 CD117 的抗体。随后，他们采用了三种方法来测试 CD117/LNP 配方的功效。

首先，这些作者测试了CD117/LNP封装的报告基因mRNA，结果显示成功实现了体内mRNA表达和基因编辑。接下来，他们研究了这种方法是否可用于治疗血液病。他们测试了CD117/LNP封装的mRNA，该mRNA编码一种针对导致镰状细胞病的基因突变的Cas9基因编辑器。这种基因编辑技术能将致病血红蛋白突变转化为非致病变体。

这些作者在镰状细胞病捐献者的造血干细胞上测试了他们的LNP-mRNA 构造物，结果显示，CD117/LNP促进了体外高效碱基编辑，使功能性血红蛋白相应增加了91.7%。他们还证明，镰状细胞几乎完全消失。

最后，这些作者探讨了 LNPs是否可用于体内调理治疗，这样就可以在不使用化疗或放疗的情况下耗尽骨髓。为此，他们使用CD117/LNP封装了编码PUMA（一种促进细胞死亡的蛋白）的mRNA。

在一系列体外和体内实验中，这些作者发现，CD117/LNP-PUMA体内靶向能有效耗竭病变的造血干细胞，从而成功输注和吸收新的骨髓细胞，即定植，而无需化疗或放疗。在动物模型中观察到的定植率与报道的使用健康供体骨髓细胞足以治愈重症联合免疫缺陷症（SCID）的定植率一致，这表明这种技术可能用于治疗重症免疫缺陷症。

Breda博士说，“这些发现可能会改变基因疗法，不仅可以在体内对细胞类型进行特异性基因修饰，而且风险极低，从而可以对造血干细胞生理学进行以前不可能进行的操作，同时还提供了一个平台，如果调整得当，可以校正许多不同的单基因疾病。这类新颖的递送系统可能有助于实现数十年来遗传学和生物医学协同研究以消除一系列人类疾病的承诺。”

参考资料：
Laura Breda et al. In vivo hematopoietic stem cell modification by mRNA delivery. Science, 2023, doi:10.1126/science.ade6967.
Samuele Ferrari et al. A step toward stem cell engineering in vivo. Science, 2023, doi:10.1126/science.adj0997.

大力水手

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随着年龄增长、基因突变或辐射线暴露、接触化学药物等，可能让骨髓造血生产不良品，造成红血球、白血球或血小板数量不足，甚至是制造出血癌细胞。就临床分类若血癌细胞未达20%，其为血癌前期，称为骨髓造血细胞分化不良症候群 (MDS) ，治疗方式为使用「去甲基化药物」抑制癌细胞生长，但若血癌细胞达20%以上即步入血癌，治疗方式为化疗、骨髓移植、干细胞治疗、支持性疗法等。
台北荣总参与最新跨国研究并率先全球发现，治疗MDS的去甲基化药物竟会激活致癌基因「癌基因SALL4」，使癌细胞继续生长，影响治疗成效，但癌基因SALL4数据可作为调整患者用药参考依据，让医师选择对病人最好的治疗方式。
台北荣总20日举办「精准致癌！北荣找到关键癌基因SALL4」记者会，参与研究计划的台北荣总血液肿瘤科主治医师刘耀中说，门诊曾收治一名80岁妇人，2年前身体不明原因经常出现大片瘀青，就医检查发现妇人的血小板数值不到1万，较正常值为10到15万以上严重偏低，经骨髓检查造血细胞中有8%血癌细胞，确定罹患MDS。
刘耀中说，由于妇人年事已高，不适合做骨髓移植与化疗，自2020年至今年3月多，经去甲基化药物治疗后，血小板数值恢复正常，骨髓中血癌细胞也降至5%，但随后却发现，妇人的癌基因SALL4有上升趋势，而合并使用标靶药物BCL-2抑制剂，目前癌基因SALL4有明显下降，治疗效果显著。
另一名80多岁老翁，4年前确诊MDS，就医时白血球仅1000多，正常值为4千到1万，血红素8，正常值为10到12，血小板为3万多，正常值是10到15万，骨髓血液中的血癌细胞占15%。老翁在接受去甲基化药物治疗1年，病情获得明显改善，但他却自行中断治疗，半年后疾病复发，血球数狂掉，骨髓血液中的癌细胞占20%，已经恶化成真正的血癌。
刘耀中说，老翁回到诊间继续治疗时，经4次去甲基化药物治疗后，癌基因SALL4表现下降，血液中的癌细胞也消失不见，且红血球、白血球与血小板数值也都恢复正常，目前疾病稳定控制中。
刘耀中表示，往后于临床治疗，癌基因SALL4可作为调整患者用药的参考依据，如果癌基因SALL4没有上升或持续降低，就可以持续使用去甲基化药物治疗，但若数值上升，就必须合并采用其他治疗药物，为病人控制病情缓解症状。