急性淋巴细胞白血病(ALL) 可影响儿童和成人,但儿童治愈的几率更高,长期存活率超过 85%,而成人仅为 50-75%。圣犹大儿童研究医院的科学家进行了一项全面研究,以了解造成这种差异的生物学原因。这项研究今天发表在《临床肿瘤学杂志》上,为了解 B 细胞急性淋巴细胞白血病 (B-ALL)(最常见的一种疾病)提供了蓝图。
我们的研究从药理学和生物学角度解释了为何 ALL 的存活率会随着年龄的增长而逐渐下降。”
Jun J. Yang 博士,研究通讯作者兼圣犹大儿童研究医院药学和制药科学系副主任
ALL 通过过量产生未成熟淋巴细胞(一种白细胞)来影响血液和骨髓。科学家早已观察到 B-ALL 结果与年龄相关的差异,但其原因仍不清楚。
杨说:“ALL 是少数几种在整个发育过程中都可能发生的癌症之一,但对成年人来说,它的致死率要高得多。我们中的许多人都认为,成人 ALL 可能对标准治疗具有不同的耐药性,但在我们的研究之前,它从未得到过全面的测试。”
不同年龄组的药物敏感性
研究人员对 767 名被诊断为 B-ALL 的儿童和 309 名成人进行了检查,评估了白血病细胞对 21 种药物的敏感性。通过这项工作,他们使用 RNA 测序确定了 23 种 ALL 分子亚型。“首先,21 种药物中有 7 种在儿童和成人中杀死白血病细胞的能力存在巨大差异,”共同第一作者、圣犹达医院药学和制药科学系医学博士 Satoshi Yoshimura 解释说。“例如,与成人患者的样本相比,儿童 ALL 样本通常对天冬酰胺酶、巯基嘌呤和泼尼松龙更敏感。”
研究人员发现,某些药物效力的差异与 B-ALL 的分子亚型相关。
杨说:“我们发现,对于大多数在成人和儿童之间具有差异活性的细胞毒药物来说,这主要是由于与年龄相关的癌症潜在基因异常的差异造成的。”
B-ALL 中的药物基因组学和年龄
但故事并没有就此结束,因为 ALL 的分子亚型并不能 100% 解释儿童和成人白血病药物敏感性的差异。例如,DUX4 基因重排可能发生在儿童和成人 ALL 中,但成人病例的耐药性更强,因为患者年龄增长时一组基因会独特地开启。
想象一下,治疗 B-ALL 就像照料菜园。种子(健康细胞)中夹杂着杂草(B-ALL 的分子亚型)。尽管植物可能相同,但其他因素(如土壤质量(年龄))在两个菜园之间可能会有所不同。由于土壤条件不同,在一个菜园中杀死杂草的农药可能在另一个菜园中不起作用。
研究人员发现,根据基因表达谱,有些儿童患有“成人型”ALL,这使他们对治疗的抵抗力更强,导致治疗效果更差。这表明,必须同时考虑年龄和个体基因组来预测治疗反应。
“每个年龄组都存在很大的异质性,”杨解释说。“你不能简单地将患者分为 18 岁以上或 18 岁以下,并根据法定成年年龄提供治疗,你必须研究他们的潜在分子特征和药物基因组学特征。”
为 B-ALL 患者制定个性化治疗
总体而言,该研究小组的结果表明,需要为患有 B-ALL 的儿童和成人制定量身定制的治疗策略。“这是第一次在一次研究中就儿童和成人获得了如此大量的药物基因组学数据,”共同第一作者、圣犹达医院药学和制药科学系的李振华博士表示。“这让我们有机会公平地比较它们。”
这项研究还强调了个性化医疗的重要性,“我们成功地证明了成年人对传统药物或细胞毒性药物的抵抗力更强。鉴于成人 ALL 对标准疗法具有抵抗力,我们现在迫切需要找到能够治疗成人 ALL 的新药,”Yoshimura 指出。