BCR-ABL抑制劑的皮膚不良反應及其發生機制研究進展

胡泰然，閆言，王寶璽

(中國醫學科學院北京協和醫學院整形外科醫院皮膚科，北京 100144)

慢性粒細胞白血病患者的染色體22與染色體9相互易位產生費城染色體，而斷裂點簇集區(breakpoint cluster region，BCR)基因可參與費城染色體的形成，第22號染色體的斷裂點即位于BCR基因內[1]。第22號染色體上的BCR基因與第9號染色體上的艾貝爾遜白血病病毒(Abelson leukemia virus，ABL)原癌基因易位產生BCR-ABL融合基因。根據BCR基因內的斷點位置，BCR-ABL可分為不同的亞型，其中p210和p190最常見。BCR-ABL編碼的融合蛋白是一種具有組成性活性的酪氨酸激酶，可維持細胞過度增殖、抑制細胞分化，并賦予細胞抵抗死亡的能力，因此可促進白血病的發展[1-3]。BCR-ABL抑制劑是費城染色體陽性白血病患者的一線用藥，但易發生皮膚不良反應，且目前不良反應發生的機制尚不明確[2]。BCR基因可編碼具有多個獨特功能結構域的蛋白，根據其在蛋白上所處的位置不同可分為N端結構域、中央結構域和C端結構域[4]。這些功能結構域對細胞分化及免疫細胞的功能具有不同的調控作用，因此BCR蛋白失調可能參與BCR-ABL抑制劑皮膚不良反應的發生。現就BCR-ABL抑制劑的皮膚不良反應及其發生機制研究進展予以綜述。

1 BCR基因和BCR蛋白

BCR基因位于第22號染色體長臂，長度為130 kb，是一種編碼1 271個氨基酸的蛋白質[5]。研究發現，BCR基因可產生兩個轉錄本，長度分別為4.5 kb和7.0 kb[5-6]。BCR基因轉錄起始位點的上游1 kb區域是BCR啟動子活性的主要位點，位于-644的CAAT盒和位于-718的反向CAAT序列就定位于該區域內[7]，而反向CAAT序列是BCR基因轉錄調控的關鍵因素。

BCR基因產生的較長轉錄本可編碼同工型1，較短的轉錄本編碼同工型2，同工型2與同工型1具有相同的N端和C端[5]。有研究對來自人體的27種不同組織的樣本進行RNA測序以確定蛋白質編碼基因的組織特異性，結果發現，BCR基因在人體的各個組織中均有表達，其中骨髓和腦組織中的BCR信使RNA水平最高，同時BCR信使RNA在皮膚中也有中等程度的表達[8-9]。BCR基因的正常產物是一種細胞質蛋白，在集落刺激因子1刺激下，巨噬細胞中的BCR亞細胞定位會發生動態變化[10]。大量研究表明，BCR蛋白可調節細胞信號轉導通路，尤其是受G蛋白調節的信號轉導通路[11-18]。但另有研究表明，BCR產物也可以與濃縮的DNA結合[19]。因此，BCR蛋白可能在不同的亞細胞定位中發揮不同的功能。

2 BCR的功能結構域

2.1N端結構域 BCR基因是一個具有多種功能結構域的復雜分子，在其第一個外顯子中存在一個蛋白激酶結構域，而這個外顯子編碼的N端產物具有內在絲氨酸/蘇氨酸激酶活性[11]。N端結構域除了存在激酶結構域外，還包含Src同源2結構域和一個寡聚化結構域[12-13]。費城染色體陽性的白血病患者BCR基因的第1外顯子是BCR-ABL融合基因的關鍵部分，因此BCR基因的第1外顯子具有重要意義。BCR蛋白N端的螺旋結構域有助于BCR-ABL癌蛋白形成四聚體，從而激活正常情況下本該沉默的ABL蛋白的酪氨酸激酶活性[1]。目前已確定了第1外顯子與其他激酶的ATP結合位點同源的一致序列以及可能的磷酸轉移酶結構域[11]。因此，BCR蛋白可在體外使絲氨酸/蘇氨酸殘基自磷酸化，也可使酪蛋白和組蛋白進行磷酸轉移。

在BCR的第1外顯子中存在多個Src同源2結合域，可與Src同源2結合位點結合，同時還可與Ras信號轉導通路中銜接蛋白生長因子受體結合蛋白2相互作用[12,14]。而寡聚化結構域內的突變則會減弱BCR-ABL的酪氨酸激酶活性，并消除BCR與BCR-ABL間的相互作用[13,15]。此外，寡聚化結構域的缺失還可導致BCR-ABL與F-肌動蛋白的結合減少[16]。表明BCR的N端結構域可增強BCR-ABL與F-肌動蛋白的結合能力，且可能對BCR-ABL的細胞質定位起部分決定性作用。

2.2中央結構域 作為鳥嘌呤核苷酸交換因子(guanine nucleotide exchange factor，GEF)，BCR的中央彌漫性B細胞淋巴瘤同源結構域可與小鳥苷三磷酸(guanosine triphosphate，GTP)結合蛋白相互作用，調節GTP酶細胞分裂周期蛋白42、Ras同源基因家族成員(Ras homolog gene family member，RHO)A、Ras相關的C3肉毒素底物(Ras-related C3 botulinum toxin substrate，Rac)1和Rac2的功能[4,17]。GEF可促進GTP酶從與鳥苷二磷酸結合的非活性形式轉化為與GTP結合的活性形式，從而激活小GTP結合蛋白[4,10]。BCR是RHOA活性、應力纖維以及角質形成細胞黏著斑形成的主要上游調節劑，參與黏著斑的形成和角質形成細胞的分化[17]。因此，BCR蛋白的GEF可通過促使細胞分裂周期蛋白42、RHOA和Rac1由非活性形式轉化為活性形式，活化下游的信號分子，調節細胞骨架網絡的構成、細胞質形成、細胞分化以及細胞極性等。

2.3C端結構域 BCR蛋白的C端是一個GTP酶激活蛋白(GTPase-activating protein，GAP)結構域[18]。與GEF的功能相反，GAP可通過激活小GTP結合蛋白的GTP酶使小G蛋白失活。BCR的GAP結構域可加速GTP酶水解GTP的固有速率，導致小G蛋白更快恢復到非活化狀態[4,10,20]。BCR C端GAP結構域的活性對Rac具有特異性，可在體內的原代巨噬細胞中特異性地負調控Rac功能。巨噬細胞中的BCR缺失可導致細胞形態的改變和細胞伸長，從而增強細胞定向遷移和吞噬功能，同時顯著增加集落刺激因子1對巨噬細胞的趨化性[10]。盡管BCR的GAP結構域可負調控Rac1、Rac2和細胞分裂周期蛋白42的功能，但對RHOA不起作用[4]。BCR在體外可抑制Rac介導的膜皺褶，但不能促進RHO的GTP酶活性，也不能抑制RHO介導的應力纖維形成[21]。另有研究發現，雖然BCR對Rac1具有較高的催化效率，但對RHOA卻僅有微弱的GAP活性[22]。提示BCR在RHOA的調節中可能具有雙重作用。體內實驗顯示，BCR基因敲除的小鼠暴露于革蘭陰性內毒素可導致嚴重的感染性休克和組織損傷，同時中性粒細胞的活性氧類代謝產物生成顯增著加，這是由于在中性粒細胞激活期間BCR的GAP結構域可使Rac失活，從而抑制超氧化物的產生[23-24]。此外，缺少BCR的敗血癥小鼠體內活化的中性粒細胞增多，同時髓過氧化物酶、彈性酶和活性氧類的產生增加[25]。以上研究表明，BCR通過抑制成熟組織中免疫細胞的功能防止其被過度活化。

3 BCR-ABL抑制劑的皮膚不良反應

BCR-ABL融合基因可編碼致癌蛋白，該蛋白具有持續增強的酪氨酸激酶活性，是費城染色體陽性白血病的主要致病因素[6]。研究發現，酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors，TKIs)以BCR-ABL蛋白為靶點，因此，與傳統化療相比，TKIs治療白血病具有更高的特異性和更低的毒性[1-2]。TKIs作為慢性粒細胞白血病患者的一線用藥，雖然耐受性良好，但皮膚不良反應經常發生。

3.1第一代TKIs 伊馬替尼是一種小分子TKIs，以BCR-ABL為作用靶點，可顯著改善費城染色體陽性白血病患者的療效[26]。伊馬替尼常見的不良反應主要包括胃腸道不適、疲勞、頭痛、皮疹以及水腫等；皮膚不良反應主要包括紅斑、丘疹、色素減退、色素沉著、黃褐斑、濕疹、光敏反應、膿皰疹、苔蘚樣疹、水腫、紅皮病、瘙癢、干燥、脫發等[27-32]。此外，有報道顯示，伊馬替尼的皮膚不良反應還包括銀屑病加重、掌跖角化病、口角炎、小血管炎、結節性紅斑、壞疽性膿皮病、痤瘡樣皮疹以及多汗癥等[27,33-37]。伊馬替尼導致的皮疹可伴有瘙癢，通常出現在前臂、軀干，偶爾出現在面部，多為短暫和自限性的[34,37]。皮膚組織病理學分析顯示，由伊馬替尼導致的皮疹可有角化過度、角化不全、表皮局灶性淋巴細胞胞吐、真皮與表皮交界處輕度空泡性改變以及由淋巴細胞組成的帶狀苔蘚樣浸潤等，真皮上部偶爾有嗜酸粒細胞[38]。對于伊馬替尼有輕、中度反應的白血病患者，可局部使用糖皮質激素、口服抗組胺藥或低劑量系統性糖皮質激素治療；對于伊馬替尼反應嚴重的白血病患者，需要停止伊馬替尼治療或減少劑量，并在密切監測下給予系統性糖皮質激素治療[37]。既往研究顯示，伊馬替尼與中性粒細胞性皮膚病有關，包括急性泛發性發疹性膿皰病、Sweet綜合征、復發性中性粒細胞性脂膜炎、中性粒細胞性外分泌腺汗腺炎和結節性紅斑等[28,37-38]，但具體機制目前尚未明確，可能與伊馬替尼作用下BCR蛋白功能失調有關。

伊馬替尼導致的皮膚色素沉著異常也是困擾患者的常見癥狀之一。一項為期6個月的橫斷面研究隨機選取132例7～70歲服用不同劑量伊馬替尼治療的慢性粒細胞白血病患者，觀察其皮膚變化規律并記錄皮膚不良反應，經統計學分析后發現，患者眶周水腫約占48.5%、色素沉著和黃褐斑約占76.5%、瘙癢約占6.8%、脫發約占5.3%、光敏反應約占43.9%[35]。另有研究顯示，排除其他導致色素沉著的原因外，白血病患者在接受伊馬替尼400 mg/d治療3個月后出現黃褐斑樣色素沉著，且主要發生在前額和臉頰部[39]。伊馬替尼引起的黃褐斑樣色素沉著與黃褐斑之間無形態學差異，但黃褐斑樣色素沉著是可逆的，可應用視黃酸聯合氫醌治療，同時配合防曬[40-41]。此外，與伊馬替尼相關的色素沉著不僅出現在皮膚上，還可出現于腭黏膜、指甲、牙齒、頭發和牙齦等處[30,40-41]。如1例10年伊馬替尼治療史的男性慢性粒細胞白血病患者出現了廣泛的硬腭色素沉著癥，該患者硬腭部位的組織病理學顯示，固有層見黑色素和含鐵血黃素沉積[30]，根據其病史和色素斑的臨床特征可診斷為與伊馬替尼攝入相關的口腔色素沉著。在伊馬替尼引起的色素變化中，可逆性色素減退是公認的不良反應，包括全身皮膚變白、白癜風樣病變以及頭發變白等[29-31]。色素沉著異常的機制目前仍不明確，但伊馬替尼可靶向BCR-ABL酪氨酸激酶的ATP結合位點，同時還可抑制其他酪氨酸激酶的作用，包括血小板衍生生長因子受體β和c-Kit等[29]。c-Kit是一種表達于基底皮膚細胞、黑素細胞、乳腺上皮細胞和肥大細胞的跨膜生長因子，可刺激小眼轉錄因子的激活，同時進一步激活黑素細胞中酪氨酸酶基因的啟動子，而酪氨酸酶是黑色素生成的關鍵酶[29-31,40-41]。由此推測，伊馬替尼可能通過直接影響口腔黏膜黑素細胞的c-Kit信號刺激黑色素生成。

伊馬替尼是一種耐受性良好的藥物，其皮膚不良反應主要發生于應用高劑量伊馬替尼治療的患者[35,39]。與應用低劑量的伊馬替尼相比，應用高劑量伊馬替尼的白血病患者更易出現皮膚不良反應，而治療時間則不會影響皮膚不良反應的發生[35,37]。表明伊馬替尼導致的皮膚不良反應與伊馬替尼的藥理作用有關，而不是變態反應。因此，深入了解皮膚不良反應發生頻率與伊馬替尼劑量的關系，可以在增加伊馬替尼劑量的同時，避免不良反應的發生。

3.2第二代TKIs 第二代TKIs尼羅替尼和達沙替尼主要的皮膚不良反應為瘙癢和毛周角化過度。如在某些接受第二代TKIs治療的白血病患者中觀察到了毛周角化過度，且為1～2 mm的瘙癢性毛周角化過度的丘疹，并可累及前額、太陽穴、雙側面頰、頭皮和近端肢體，偶爾累及軀干[42]。同時，接受第二代TKIs治療的白血病患者還可出現炎癥性非瘢痕性/瘢痕性脫發，伴眉毛受累和體毛脫落，皮疹與毛發扁平苔蘚相似，從紅色毛囊性丘疹伴鱗屑到毛囊丟失[43]。紅色毛囊性丘疹和非瘢痕性脫發通常在第二代TKIs開始使用后2個月內發生，且呈劑量依賴性，停藥后消退。非瘢痕性脫發部位的皮膚病理顯示，毛囊漏斗部角質形成細胞凋亡、毛囊周圍纖維化、毛囊萎縮、毛囊內角栓、毛囊中心淋巴細胞浸潤；針對非瘢痕性脫發的有效治療藥物主要包括糖皮質激素、角質剝脫劑(如視黃酸)、抗組胺藥等，必要時可口服視黃酸，若瘙癢嚴重且治療無效則應減少TKIs的劑量或暫時停藥[43-44]。此外，應用第二代TKIs治療的白血病患者皮膚還會出現不同程度的紅斑和苔蘚樣疹，且以毛囊性丘疹為主，伴有鱗屑和脫毛，其中伴隨的瘙癢更嚴重，甚至需要暫時停止治療[44-46]。且應用第二代TKIs治療的白血病患者也會出現與伊馬替尼相似的中性粒細胞性皮病，如Sweet綜合征[45]。但第二代TKIs導致皮膚不良反應的具體機制目前尚不清楚，可能與某些參與維持表皮內穩態的激酶活性受到抑制有關。由于BCR蛋白的GEF結構域可調節角質形成細胞的分化，因此TKIs導致的BCR蛋白功能失調可能是角化過度樣皮疹產生的原因之一。此外，由于BCR蛋白中的Src同源2結構域參與Ras通路的激活，故尼羅替尼和達沙替尼還可能影響Ras通路。可見，第二代TKIs對某些激酶、生長因子受體和細胞信號轉導通路的抑制可導致毛囊漏斗部角質形成細胞凋亡、淋巴細胞浸潤以及毛囊周圍纖維化，最終導致皮膚不良反應發生。

3.3第三代TKIs 帕納替尼是第三代TKIs，對天然BCR-ABL和臨床相關的耐藥突變體具有有效的活性。帕納替尼的Ⅰ期和Ⅱ期臨床試驗結果顯示，其最常見的不良反應為皮疹、腹痛、血小板減少癥、頭痛、皮膚干燥、便秘和痤瘡樣皮炎等[47-49]。與第二代TKIs相似，帕納替尼也有皮膚角化過度等不良反應，主要表現為毛發紅糠疹樣皮疹，其特征為小的毛囊角化性丘疹和散在的糠秕狀鱗屑性棕紅色融合斑，主要位于軀干、腋窩、臀部和大腿，呈雙側分布，在治療后2～12周內逐漸進展[48-49]。角化性丘疹和糠秕狀鱗屑性棕紅色融合斑的組織病理學表現為增厚的角化層和毛囊角栓，以交替存在的角化過度和角化不全為特征，伴有淋巴細胞浸潤、輕度海綿水腫和毛囊周圍纖維化[50]。此外，帕納替尼還可引起魚鱗病樣、毛周角化病樣、毛發苔蘚樣和毛發紅糠疹樣皮損以及毛囊中心性和脂溢性改變，大部分病例均表現為魚鱗病樣外觀，且多累及毛囊，并伴有角化過度和角化不良[43,50-53]。伊馬替尼和尼羅替尼也可導致銀屑病加重，這可能與銀屑病患者的調節性T細胞表達下調有關[33,44]。1例接受帕納替尼治療后發生皮膚苔蘚樣皮疹患者，在使用局部視黃酸治療后癥狀得到緩解，但該患者出現了非特異性的紅斑、丘疹，并伴有一些粉刺，且以前軀干最突出，皮膚活檢顯示輕度苔蘚樣反應，表皮淺層淋巴細胞浸潤、基底細胞散在空泡，真皮淺層可見輕度的慢性血管周圍炎癥[54]。帕納替尼導致皮膚不良反應的機制目前尚不明確，可能與第二代TKIs的機制相似，但由其引起的苔蘚樣皮疹可局部外用視黃酸治療，因為視黃酸可增加角質形成細胞對局部化療藥物的抵抗。

4 小 結

BCR基因編碼多個不同的功能結構域，其蛋白產物的N端結構域均與BCR-ABL癌蛋白酪氨酸激酶活性的激活相關。BCR蛋白的中央結構域可調節GTP酶細胞分裂周期蛋白42、RHOA、Rac1和Rac2的功能，而C端結構域可負調控Rac1、Rac2和細胞分裂周期蛋白42的功能，但對RHOA不起作用。因此BCR蛋白對細胞骨架、細胞分化和成熟組織的免疫細胞等均具有調節作用。在白血病患者的治療中，TKIs引發的皮膚不良反應十分常見，其中角化過度及中性粒細胞性皮膚病均與TKIs導致的BCR蛋白功能失調有關。雖然嚴重的皮膚不良反應可通過停藥緩解，但亦可導致腫瘤治療失敗。因此，早期識別和治療皮膚不良反應對于防止病變加重以及提高患者生活質量均至關重要。