白血病干细胞
白血病干细胞(Leukemic Stem Cells, LSCs)是白血病克隆中一类具有自我更新能力、无限增殖潜力以及多向分化特征的稀有细胞亚群。LSC 处于白血病细胞层级的顶端,是维持肿瘤生长、导致化疗耐药及病后复发的“种子细胞”。与快速分裂的普通白血病细胞不同,LSC 常处于 休眠期(G0 期),从而躲避针对细胞周期的传统化疗。通过精准识别 LSC 的特异性表面标志物(如 TIM-3、CD123)并进行靶向清除,已成为实现白血病“根治”的核心研究方向。
LSC 的核心生物学特征
LSC 具有一系列异于普通白血病细胞和正常造血干细胞(HSC)的特性,使其能够在极端免疫压力下存活:
- 无限的自我更新能力: LSC 能够通过对称或不对称分裂产生新的 LSC,维持白血病克隆的永生化。这一过程受 Wnt 和 Hedgehog 等保守发育通路的异常驱动。
- 深度休眠与低代谢: 大多数 LSC 长期处于静止期(G0 期),其线粒体代谢水平较低,对主要针对快速增殖细胞的化疗药(如阿糖胞苷)天然耐药。
- 免疫逃逸机制: LSC 表面常高表达 抑制性受体 及其配体(如 Galectin-9),并通过下调 MHC 分子 逃避 CD8+ 杀伤性 T 细胞 的监控。
- 骨髓微环境(Niche)依赖性: LSC 能够“改造”骨髓微环境,利用间质细胞分泌的因子提供物理保护和抗凋亡信号。
白血病干细胞 (LSC) vs. 正常造血干细胞 (HSC) 对比表
| 特征项目 | 正常 HSC | 白血病 LSC |
|---|---|---|
| CD34 / CD38 表型 | CD34+ CD38- | CD34+ CD38- (与 HSC 高度相似) |
| TIM-3 表达 | 阴性或极低 | 高度阳性 (关键鉴别靶点) |
| CD123 (IL-3RA) | 极低表达 | 广泛高表达 |
| 自我更新通路 | 受严密生理调控 | 持续性过度激活 |
针对 LSC 的免疫治疗策略
由于 LSC 在形态上与正常干细胞高度相似,寻找“治疗窗”(Therapeutic Window)是关键:
- 髓系调节抗体: 如 Sabatolimab。通过阻断 LSC 表面的 TIM-3,不仅能诱导 T 细胞攻击 LSC,还能直接通过 ADCP 机制清除这些“种子”。
- CAR-T / TCR-T: 针对 LSC 特异性标志物(如 CD123、CLL-1)开发的工程化 T 细胞,旨在实现对微残余病灶(MRD)的彻底清除。
- 双特异性抗体 (BiTE): 如针对 CD3 和 CD123 的双抗,强制拉近 T 细胞与 LSC 的距离,诱导突触杀伤。
- 诱导分化疗法: 使用小分子药物强制 LSC 进入分化程序,使其失去干性特征并对化疗重新敏感。
参考文献与学术点评
[1] Lapidot T, et al. (1994). A cell initiating human acute myeloid leukaemia after transplantation into SCID mice. Nature.
[学术点评]:该研究首次证明了白血病克隆中存在具有干细胞特性的亚群,开启了癌症干细胞(CSC)领域的研究热潮。
[2] Kikushige Y, et al. (2010). TIM-3 is a promising target to selectively eradicate acute myeloid leukemia stem cells. Cell Stem Cell.
[学术点评]:发现了 TIM-3 在 LSC 与正常 HSC 之间的差异表达,为 Sabatolimab 等药物的开发提供了决定性的实验证据。
[3] Pollyea D A, et al. (2018). Venetoclax with azacitidine targets leukemia stem cells and induces deep and durable responses. Nature Medicine.
[学术点评]:揭示了维奈克拉联合去甲基化药物能够通过靶向线粒体氧化磷酸化精准清除 LSC。