慢性粒細胞白血病（chronicmyelogenousleukemia，CML）也稱為慢性髓細胞白血病、慢性髓性白血病或慢性粒細胞白血病)是一種骨髓增殖性腫瘤，表現(xiàn)為成熟和未成熟的粒細胞失調控的生成和不受控制的增殖，細胞分化大體正常。

CML與2個基因的融合有關：BCR(位于22號染色體)基因和ABL1(位于9號染色體)基因形成BCR-ABL1融合基因。這種異常融合通常是由于9號染色體和22號染色體相互易位，即t(9;22)(q34;q11)，產(chǎn)生一種異常的22號染色體，稱為費城(Ph)染色體，這種衍生的22號染色體含BCR-ABL1融合基因。

圖1. 染色體異位形成BCR-ABL1融合 

 

BCR-ABL1融合基因可以產(chǎn)生一種*的基因產(chǎn)物，即BCR-ABL1融合蛋白。該蛋白產(chǎn)物包含一個來自正常ABL1的酶促結構域，具有酪氨酸激酶催化活性；相對于正常ABL1的激酶活性受到嚴格調控，由于與BCR部分融合，BCR-ABL1的激酶活性增高且呈組成型表達，這種失調控的酪氨酸激酶參與了CML的發(fā)病機制。

BCR-ABL1融合基因多見于 95% 以上的 CML， 根據(jù)BCR基因的斷裂位點不同，可分為主要斷裂 點簇集區(qū)（major，M-BCR，E13A2 或 E14A2，編碼 p210）、次要斷裂點簇集區(qū)（minor，m-BCR，E1A2， 編碼 p190）、微小斷裂點簇集區(qū)（micro，μ-BCR， E19A2，編碼 p230）。大多數(shù) CML 表達 p210；極少 數(shù)表達 p230，其化療敏感性較低；約 2/3 的 Ph+ ALL 表達 p190。

圖2. BCR-ABL1融合的分型

 

圖3. BCR-ABL 激活的分子途徑的示意圖
 

BCR Tyr177的Bcr-Abl磷酸化對于BCR-ABL介導的白血病發(fā)生至關重要。BCR-ABL/GRB2復合體招募SOS，它與GRB2SH3結構域組成性相關。BCR-ABL/GRB2/SOS復合物刺激非活性GDP結合形式的Ras轉化為其活性GTP結合狀態(tài)，并激活支架接頭GAB2。因此，GRB2/GAB2/SOS復合物引起RAS下游通路的組成型激活，從而激活MEK1/2和MAPK蛋白并導致細胞增殖異常。

 

此外，BCR-ABL通過PI3K/AKT/FOXO4并最終通過mTOR的上調有效阻斷重要的細胞過程，如自噬。

 

BCR-ABL蛋白轉化活性的另一個假定核靶標是原癌基因MYC，它在CML細胞中高水平表達。MYC激活似乎獨立于RAS途徑，但直接被ABLSH2區(qū)域上調。

 

盡管BCR-ABL激活的通路列表看似無休止地擴展，并且在這些通路中揭示的復雜性日益增加，但BCR-ABL的所有轉化功能似乎都取決于其酪氨酸激酶活性。這種先決條件在開發(fā)更復雜的靶向治療方面具有令人難以置信的內在臨床潛力。

 

BCR-ABL1的診斷
 

在NCCN指南和專家共識中，推薦的診斷方法一般分為3種，F(xiàn)ISH、q-PCR、Sequencing，F(xiàn)ISH可以定性的層面發(fā)現(xiàn)BCR-ABL1的異位，同樣的也可以做核型分析，發(fā)現(xiàn)9號和22號的變化。Q-PCR側重發(fā)現(xiàn)BCR-ABL1在mRNA水平的表達量變化，既能定性，也能定量。測序技術的發(fā)展能很好的幫助BCR-ABL1的檢測，不管是一代測序還是二代測序，可以從cDNA層面發(fā)現(xiàn)，也可以用gDNA層面發(fā)現(xiàn)目的基因的變化。

 

標準品
 

科佰生物作為一家專業(yè)提供分子診斷標準品的公司，提供關于BCR-ABL1多種形式的產(chǎn)品（gDNA、RNA、ctDNA、FFPE等等），涉及多種技術平臺，對整個流程做質控管理，也適合LDT和IVD的開發(fā)驗證。

表1. 常見BCR-ABL1的分子診斷標準品

 部分數(shù)據(jù)展示 

圖4. Sanger sequencing of BCR(E14)-ABL1(E2) for RNA



圖5. Sanger sequencing of BCR(E13)-ABL1(E2) for RNA



圖6. Sanger sequencing of BCR(E14)-ABL1(E2) Translocation for gDNA
 

BCR-ABL1的藥物開發(fā)
 

伊馬替尼是第一個上市的BCR-ABL1的TKI，可選擇性抑制 c-ABL1、c-KIT 及 PDGFRα/β的酪氨酸激酶活性，但是一線治療后，還是出現(xiàn)了BCR-ABL1依賴性和不依賴性的耐藥。

圖7. BCR-ABL的TKI在cell-based assay中對WT和不同的耐藥突變的IC50（nM）

藥物靶點模型
 

針對BCR-ABL1及其常見的耐藥位點，科佰生物開發(fā)了多種cell-based kinase assay模型，可以用于TKI的in vitro和in vivo的活性檢測，適合早期的化合物測活篩選，也適合后期的產(chǎn)品放行QC。

表2. 部分常見的BCR-ABL1的藥物研發(fā)模型
 

其他更多的位點（比如M244V，G250E，D276G，P465S，V468F，I502L，P223S，K294E， E355G等等），正在開發(fā)中。
 

 部分數(shù)據(jù)展示 

圖8. Anti-proliferation assay of three reference compounds on the BCR-ABL1/BaF3 Stable Cell Line.



圖9. Anti-proliferation assay of three reference compounds on the BCR-ABL1[T315I]/BaF3 Stable Cell Line.


圖10. Anti-proliferation assay of three reference compounds on the BCR-ABL1[T315I Q252H]/BaF3 Stable Cell Line.