独树一帜：Axl在急性髓系白血病治疗中的潜在价值

Axl源于希腊语“Anexelekto”，意为“不受控制的”，1988年首次从慢性髓系白血病细胞中分离出来的，分子量大小约为140KDa。人类Axl基因位于染色体19q13.2，编码20个外显子。外显子1-10编码细胞外结构域，包括信号肽、两个免疫球蛋白（Ig）结构域和两个纤连蛋白Ⅲ型（FNⅢ）结构域。外显子11编码一个受蛋白水解切割的短的细胞外区域，以及整个跨膜结构域。外显子12-20编码细胞内结构域，包括酪氨酸激酶结构域，如图1^[1]。

图1 Axl结构示意图

生长停滞特异性蛋白6（Growth arrest specific protein 6，Gas6）是Axl的唯一配体，最早于1988年在小鼠胚胎纤维母细胞中发现，目前已经确定的Gas6受体包括Tyro3、Axl和Mer，其中Axl与Gas6亲和力最高。Gas6共678个氨基酸，分子量约75KDa，结构由一个γ-羧基谷氨酸结构域（49–90aa），四个EGF样结构域（118–278aa）和两个laminin G（LG）样结构域（279–678aa）组成，LG区是和受体结合的区域，如图2^[2]。

图2 Axl及其配体Gas6结构示意图

Axl的激活与功能

一分子Gas6的LG区与一分子Axl的IG区结合后，形成Gas6-LG/Axl-IG复合物，通过横向扩散与另一分子Gas6-LG/Axl-IG复合物形成二聚体。

Gas6诱导Axl二聚化后，Axl受体胞内激酶区域酪氨酸残端发生自身磷酸化，激活Axl受体自身酪氨酸蛋白酶活性，催化下游信号转导，包括JAK-STAT、PI3K-AKT和RAS-RAF-MEK-ERK，促进细胞存活，增殖，迁移，侵袭，血管生成等，如图3^[2、3]。

图3 Axl的Gas6依赖性激活示意图

Axl高表达时能够自活化，还能与TAM家族Tyro3及其他膜蛋白（如FLT3、EGFR、PDGFR、INFAR、MET）形成异源二聚体而活化，如图4^[3]。

图4 Axl的Gas6非依赖性激活

Axl活化模式：

1）经典的GAS6配体依赖性二聚化；

2）Gas6配体非依赖性二聚化；

3）Axl与TAM家族成员如MER或TYRO3的异嗜性二甲基化；

4）Axl与非TAM家族蛋白的异嗜性二甲基化；

5）通过跨细胞嗜同性结合的Axl的配体非依赖性激活。

Axl激活在实体瘤中的表达

Axl广泛表达于上皮、间质、造血细胞系（骨髓来源细胞[BMDCs]、树突状细胞[DCs]、巨噬细胞、单核细胞、自然杀伤[NK]细胞和血小板）中，如图3^[2]。

图3 Axl及Gas6表达分布

非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌等多种肿瘤细胞可诱导单核细胞髓源抑制细胞（M-MDSCs）和多形核髓源抑制细胞（PMN-MDSCs）高表达Axl和Gas6，从而形成一个促肿瘤发生的微环境^[2]。

Gas6/Axl信号通路调节肿瘤细胞表面主要组织相容性复合体I（MHC-I）和程序性死亡配体-1（PD-L1）的表达，促进免疫抑制趋化因子的分泌（包括CCL3-5、G-CSF、IL-3、IL-4、IL-6、IL-12_p70、TGF和TNF）促进免疫抑制肿瘤微环境形成。此外，Gas6/Axl信号通路促进巨噬细胞、单核细胞和骨髓源性抑制细胞（MDSCs）的浸润，但减少CD4+和CD8+ t细胞以及常规树突状细胞在肿瘤中的浸润，如图4^[2]。

图4 Axl激活协助肿瘤细胞逃逸

Axl激活在AML中的表达

一项研究纳入112例接受统一治疗的新诊断细胞遗传学正常的AML患者；mRNA检测Axl和Gas6的表达率分别为57%和90%。Axl表达在中位值以上的患者OS显著较短（n=64， p＜0.05），如图5^[4]。

图5 AML患者Axl表达与OS的关系

流式细胞术检测了Axl蛋白在AML患者骨髓中（n=19）的表达，63%的AML患者骨髓细胞表面检测到Axl，AML细胞Axl表达率为（73±7%）;并与健康骨髓（n=6）进行比较^[4]：AML单个核细胞（MNCs）和CD34*CD38骨髓干细胞的Axl表达均高于健康骨髓，如图6B-C；Gas6在AML细胞中低表达，与健康造血细胞相似；在具有成纤维细胞/间充质形态的AML骨髓基质细胞（称为BMDSCs）中大量表达，而在健康骨髓BMDSCs中表达较低，如图6D-F。

图6 Axl在AML患者和健康人骨髓中的表达

Axl在AML耐药中的作用

AML患者接受化疗药物治疗后，尤其是化疗耐药后Axl（cDNA）表达水平升高，如图7；在U937细胞模型中使用pcDNA技术提升Axl表达水平并加入Gas6激活Axl，提升了细胞对柔红霉素、VP16和顺铂的耐药水平，而同时使用Axl-Fc抑制Axl降低了耐药水平，如图8D；这一耐药与Gas6-Axl结合提升Bcl-2/Bcl-XL/Twist相关，如图8E^[5]。

图7 AML患者化疗耐药后Axl表达升高

图8 细胞模型中Axl高表达与化疗耐药相关

对靶向药物FLT3-TKI耐药的FLT3-ITD AML细胞具有更高的Axl磷酸化水平。当用PKC412处理FLT3-ITD AML患者的原代母细胞时，发生凋亡的AML细胞（Annexin v阳性）携带少量磷酸化Axl，如图9a右下象限；对PKC412耐药的AML细胞（Annexin V阴性）具有显著较高的磷酸化Axl水平，如图9a左上象限。这些结果提示，Axl磷酸化增加与FLT3-ITD AML细胞对FLT3-TKI耐药相关^[6]。

图9 AML患者FLT3-TKI耐药后Axl表达升高

Axl抑制在AML治疗中的潜力

Axl在人AML细胞中组成性激活，无论是否伴随FLT3-ITD突变；在AML细胞和动物实验中，阻断Axl与Gas6结合、抑制Axl磷酸化、沉默Axl表达，均能够表现出抑制或促进AML细胞凋亡的作用。

在3例FLT3-ITD AML患者和2例FLT3-WT AML患者的原始细胞接受Axl-Fc处理（Axl-Fc阻断Axl与配体结合），活细胞计数显著减少，如图10A；用流式细胞术分析AML细胞周期显示G1期比例升高，如图10B，且细胞凋亡增加，如图10C。使用Axl抑制剂XL-880处理观察到了相似的结果，并且具有剂量依赖性^[7]。

图10 Axl抑制诱导AML细胞凋亡

在AML细胞模型MOLM13细胞系中，对FLT3-TKI（PKC412）耐药的细胞具有更高的Axl磷酸化水平和Axl表达，如图11a；Axl-TKI处理能够降低Axl磷酸化水平，如图11b；并恢复细胞对FLT3-TKI（PKC412和AC220）的敏感性，如图11c、d；使用Axl-Fc阻断Axl活化或沉默Axl的表达也能达到相似效果，并且这一现象在小鼠体内也被证实。这表明Axl活化在FLT3-ITD AML细胞对FLT3-TKI的耐药中发挥重要作用^[8]。

图11 Axl抑制恢复FLT3-TKI耐药

Axl抑制联合方案参与AML治疗

近些年来靶向治疗在AML的治疗中发挥着越来越重要的作用，然而靶向治疗的耐药问题仍不容忽视。克服靶向药物的耐药成为一个新的研究热点。

一项研究使用Axl-TKI（SLC-391，IC50：9.6nM）与Bcl-2抑制剂（Ven，维奈克拉）联合抑制AML的协同机制进行探索。结果显示，同时抑制Axl和BCL-2可有效地消除植入白血病模型小鼠骨髓的人AML细胞和髓系原始细胞，如图12；进一步分析其可能的协同机制发现，同时抑制Axl和BCL-2可显著降低Axl通路中关键信号蛋白的表达，并增加BIM-BAX/BAK复合物的形成，协同Ven对Bcl-2的抑制，从增强诱导细胞凋亡，如图13^[9]。

图12 Axl-TKI联合Ven增强AML细胞凋亡水平

图13 Axl-TKI与Ven协同机制

吉瑞替尼是一种FLT3/Axl双靶点抑制剂（IC50分别为：0.29nM和0.73nM），已被批准临床用于FLT3突变的R/R AML。吉瑞替尼临床前研究显示，外源性表达Axl的MV4;11细胞经ASP2215（吉瑞替尼）处理4h后，显著降低Axl磷酸化水平^[10]。吉瑞替尼III期临床研究中纳入FLT3突变的R/R AML患者，在患者入组时使用流式细胞术检测Axl的基线表达，研究长期随访发现，基线Axl表达水平更高的患者接受吉瑞替尼生存优势更明显（HR=0.608[95%Cl：0.420~0.879]）^[11]。在一项高通量药物筛选模型研究中，发现吉瑞替尼与BCL-2抑制剂（Ven）具有较好协同作用。而不具有Axl抑制作用的奎扎替尼联合Ven同时加用Axl-TKI（Bemcentinib）的效果与吉瑞替尼联合Ven相似。这些发现提示，吉瑞替尼与Ven的协同作用依赖针对FLT3和Axl的双重抑制^[12]。

目前，针对Axl的小分子抑制剂、ADC类、单抗类药物的上市前临床试验大量开展中。其中，一项评估NTQ2494片（Axl激酶抑制剂）在晚期恶性血液肿瘤患者中的安全性、耐受性、药代/药效动力学特征及初步疗效的I期临床试验正在开展中。期望Axl靶点能够成为下一个治疗AML的有效临床方案，为AML患者造福。