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融合基因可以產生一種*的基因產物，即BCR-ABL1融合蛋白。該蛋白產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的發病機制。

BCR-ABL1融合基因多見于 95% 以上的 CML， 根據BCR基因的斷裂位點不同，可分為主要斷裂 點簇集區（major，M-BCR，E13A2 或 E14A2，編碼 p210）、次要斷裂點簇集區（minor，m-BCR，E1A2， 編碼 p190）、微小斷裂點簇集區（micro，μ-BCR， E19A2，編碼 p230）。大多數 CML 表達 p210；極少 數表達 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，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，FISH、q-PCR、Sequencing，FISH可以定性的層面發現BCR-ABL1的異位，同樣的也可以做核型分析，發現9號和22號的變化。Q-PCR側重發現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層面發現，也可以用gDNA層面發現目的基因的變化。

 

標準品
 

科佰生物作為一家專業提供分子診斷標準品的公司，提供關于BCR-ABL1多種形式的產品（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的開發驗證。

表1. 常見BCR-ABL1的分子診斷標準品

 部分數據展示 

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
 

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，也適合后期的產品放行QC。

表2. 部分常見的BCR-ABL1的藥物研發模型
 

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

 部分數據展示 

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.