急性髓细胞白血病（acute myelocytic leukemia,AML）是一类造血干/祖细胞恶性克隆性疾病，以异常造血细胞的恶性增殖、分化障碍、凋亡受阻及正常血细胞减少为特征，是成人急性白血病中最常见的类型。随着细胞遗传学、分子生物学及靶点识别技术的发展，AML患者的临床疗效及总体生存率得到了明显提高，但临床仍有部分难治性病例无法得到根治。除已有的细胞遗传学、分子生物学分层指标外，尚有许多与AML难治复发相关的因素有待进一步阐明。近年来，尿激酶型纤溶酶原激活物（urokinase plasminogen activator system，uPAs）与AML发生、发展的关系也逐渐受到科研工作者的重视。该系统一方面促进白血病细胞全身播散及髓外浸润，导致患者皮肤黏膜受累、肝脾淋巴结肿大及中枢神经系统浸润，另一方面，作为纤溶系统的重要成分之一，其表达的上调可导致纤溶亢进，增加AML患者发生出血的风险。

uPAs由uPA、uPAR（或CD87)、及其两种主要抑制剂——纤维蛋白溶酶原激活物抑制剂PAI-1、PAI-2等共同组成。它们不仅参与了创伤修复、乳腺发育、组织再生等生理过程，还与炎症、肿瘤等病理过程相关。其在实体肿瘤上皮基质转化、信号转导、血管生成及肿瘤细胞侵袭转移、增殖、抗凋亡等方面所发挥的巨大作用已为人们所认识^[1]。目前，uPAs与AML发生、发展的关系也逐渐成为研究的热点。

uPA是由成纤维细胞、单核细胞、中性粒细胞、上皮细胞、肿瘤细胞等合成和分泌的一种无活性的尿激酶原（pro-uPA），经纤溶酶、组织蛋白酶等激活而形成一种丝氨酸蛋白酶。其相对分子质量为50 kD，由2个二硫键桥联的多肽链连接组成，形成A链（轻链）及B 链（重链）。A链有1个氨基末端片段（amino-terminal fragment,ATF），包含kringle区和表皮生长因子样区域，能够介导uPA和uPAR的结合。B链包含能够将纤溶酶原转变为纤溶酶的丝氨酸蛋白酶活性区域，纤溶酶通过直接或间接激活基质金属蛋白酶（MMP），降解层粘连蛋白、纤维连接蛋白、纤维蛋白聚糖、Ⅳ型胶原等细胞外基质和基底膜成分。

uPAR是一种主要在单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞、肿瘤细胞上表达的糖化磷脂酰肌醇（GPI）-锚膜蛋白，而不是跨膜受体。近年的研究发现uPAR也能在造血干细胞上表达^{[1, 2]}。它是一种相对分子质量50~60 kD，富含半胱氨酸的细胞表面多功能受体，主要通过与其配体uPA结合来发挥生理功能。uPAR由三个同源结构域（D1、D2、D3）通过二硫键连接构成: D1区结合uPA，D3区通过糖基磷脂酰肌醇尾部将uPAR锚定在细胞膜表面，D2区将D1区和D3区连接在一起。Pro-uPA和uPA都能以很高的亲和力结合在uPAR上，当pro-uPA结合在uPAR上时可以被纤溶酶激活。此外，uPAR还可以与细胞外及细胞膜上玻璃体粘连蛋白（vitronectin,VN）、整合素^[3]、表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）、血小板衍生生长因子受体（platelet-derived growth factor receptor,PDGFR）等结合，激活细胞内信号通路，促进肿瘤细胞增殖、侵袭及转移等。

另外，有一些uPAR的GPI锚定点能被磷脂酶及其自身蛋白酶活性水解，形成uPAR的血浆溶解形式—suPAR。suPAR与玻璃体粘连蛋白和整合素相互作用，提高细胞黏附，参与uPA信号转导和细胞趋化，抑制肿瘤细胞调亡，促进肿瘤血管生成和实验动物肿瘤的发生，其触发的反应与细胞表面锚定的uPA-uPAR复合体是等效的。

PAI-1和PAI-2是uPAs两种主要的天然抑制剂。PAI-1是一种由血小板、上皮细胞、颗粒细胞和肿瘤细胞等合成和分泌的52 kD的糖蛋白。在血浆中，PAI-1以活性形式和无活性的潜在形式存在。为了稳定其活性结构，PAI-1在体内与细胞外基质成分蛋白VN结合。当PAI-1与uPA结合后，其结合VN的亲和力降低。PAI-1与uPA-uPAR形成复合体，在低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP）的参与下启动内化，内化的复合体在细胞内解离，解离的uPA及PAI在溶酶体降解，并释放出uPAR到细胞表面再次发挥作用。PAI-2由肿瘤细胞、滋养层细胞、单核细胞等分泌，在健康人血清中检测不到（孕妇除外），有糖基化分泌型和无糖基化胞内型两种形式，均可与uPA结合，抑制uPA蛋白酶活性。PAI-2与uPA结合形成稳定的uPA—PAI-2复合物，该复合物与uPAR结合后发生降解，但不经过内化过程，因此在一定程度上减少了uPAR的再利用，拮抗uPA和uPAR促进肿瘤浸润、转移等。PAI-1及PAI-2都是uPAs的天然抑制剂，PAI-1增加了与细胞外基质中一些成分结合的作用，其抑制uPAs的效应相对减弱。因此，有学者认为PAI-2才是肿瘤微环境中uPAs的主要抑制剂^[4]。

大量研究表明：uPAs各成分的表达能够影响实体肿瘤及血液系统恶性疾病的进展及预后。在AML，它们有望成为继患者年龄、体能状态、染色体核型、白细胞计数、血清乳酸脱氢酶水平、血液系统疾病家族史、细胞遗传学异常等预后判断指标外的又一新的预后判断标志。

uPA是uPAs激活物，其表达水平在复发及远处转移的AML患者血清内表达增加^[5]。应用蛋白芯片技术发现：uPA的表达还与AML的预后相关，在预后不良患者血浆中的表达水平明显高于预后良好组^[6]。根据FAB分型，uPA在不同类型AML中的表达也有差异，在大多数M1、M2、M3、M4及M5型患者细胞提取物中表达升高，当M4及M5型AML发生髓外浸润与转移时，uPA的表达上调更加明显^[7]。

uPAR是细胞表面的一种高度糖基化磷脂酰肌醇（GPI）-锚膜蛋白，在AML患者白血病细胞表面表达上调，其表达的上调与AML较差的预后、较低的完全缓解率及较短的无病生存期有关^{[8, 9, 10]}。高表达uPAR的AML患者，凝血及纤溶异常的发生风险明显增加。不同的FAB分型，uPAR的表达水平存在明显差异，在单核细胞亚型（M4、M5）中表达最高^[7]。有资料显示：uPAR的表达还与细胞遗传学差异有关，约81.8%~93.0%高表达uPAR的AML患者伴有细胞遗传学异常，例如，伴有11q23染色体异常的高表达uPAR AML患者几乎均为M5型^[11]。另外，当高表达uPAR的AML患者同时表达CD14、CD56、CD34、CD64时，患者的预后更差^{[11, 12, 13]}。

suPAR是uPAR的血浆溶解形式，生理状态下在血浆中低表达，在初治、复发及发生髓外转移的AML患者血浆中表达升高，其升高水平与外周血原始细胞比例正相关。当AML经过标准化疗获完全缓解后，suPAR能够恢复到正常水平^[14]。同样，suPAR的表达与AML的FAB分型也具有相关性，在M5中表达最高，M6、M7中表达最低。Haastrup等在对20位异基因造血干细胞移植患者的研究中发现，移植前高表达suPAR的患者在移植后第一天suPAR的表达水平显著升高，尤其在移植过程中应用过抗胸腺球蛋白的患者，suPAR的高表达可能提示移植患者死亡风险的增加^[15]。此外，国外学者认为：suPAR也可以作为预测恶性血液病粒细胞缺乏发热伴感染的重要生物学标志之一，在恶性血液病粒细胞缺乏发热时明显升高，其敏感度高于C-反应蛋白及降钙素原^[16]。

PAI是uPAs的主要抑制剂，在转移及复发的急性白血病中表达上调，其表达的上调可导致患者不良预后^{[5, 17]}。当AML患者接受化疗获得缓解后，PAI表达水平显著降低。然而，PAI与AML的FAB分型关系至今还不明确。

如上述，uPAs各成分与AML的发展及预后密切相关，深入了解uPAs在AML发生、发展过程中所发挥的作用则显得尤为重要。

在AML发病方面，有资料显示：RUNX蛋白家族是一类具有高度保守蛋白序列的转录因子家族，是人类白血病中多种染色体易位的常见靶位点，能够促进白血病的发生^[18]。人类uPA基因有一段13 bp的回文结构，这段回文结构包含了与转录因子RUNX/AML家族相同的染色体结合区域即5'-ACCGCA-3'。然而，这一现象是否证明了uPA与AML的发病有关，还需要进一步的研究^[19]。

在AML发展过程中，uPA通过与uPAR结合，促进纤溶酶原转变为纤溶酶，利用其蛋白水解活性降解基底膜、细胞外基质及内皮黏附相关分子，促进恶性细胞的黏附、髓外侵袭及转移，导致患者皮肤黏膜的浸润、肝脾淋巴结的肿大、中枢神经系统受累等。另一方面，激活的纤溶酶还可以促进Pro-MMP及GF等的激活，增加细胞外基质的降解效应，促进白血病细胞的侵袭和转移等。此外，uPAR还可以与细胞外及细胞膜上VN、整合素、EGFR、PDGFR等结合，通过激活一系列信号转导途径促进白血病细胞的侵袭、转移、增殖及抗凋亡等。另外，uPAs作为纤溶系统的重要成分之一，还参与了AML出血的发生，这可能与uPA的高表达导致纤溶亢进，以及增加的uPAR促进血浆PAI的消耗有关。国内一项临床实验表明：当用全反式维维甲酸及三氧化二砷联合治疗急性早幼粒细胞白血病（acute promyelocytic leukemia,APL）时，uPAR的表达下调，可能在一定程度上降低了APL出血的发生^[20]。

在造血干细胞动员方面，国外学者Dar等在研究AMD3100动员造血干细胞的实验中发现，uPA的表达在AMD3100注入小鼠皮下1 h后迅速增加，并且上调的uPA能够通过CXCR4趋化因子受体途径促进造血干细胞的动员^[21]。

在细胞分化方面，uPAs的激活也发挥了一定的作用，用分化诱导剂全反式维甲酸处理APL细胞株HL60及NB4细胞株时，uPA表达上调，白血病细胞的侵袭能力增加，这可能是导致全反式维甲酸治疗APL过程中发生维甲酸综合征的重要原因^[22]。然而，uPAs各成分在AML发生、发展过程中所发挥的作用还远不止如此，其具体的作用机制仍然有待进一步阐明与探讨。

在AML治疗方面，靶向uPAs的研究包括一些细胞毒性药物，在抗AML恶性细胞的研究过程展现出了巨大的潜力，如DTAT是一种用白喉毒素及尿激酶构建的融合蛋白，能够选择性的杀伤表达uPAR的白血病耐药细胞株，细胞表面uPAR表达密度越高，DTAT对其敏感度越高，杀伤作用越强^[23]；对DTAT进行改造，装载GM-CSF的DTAT成为一种具有双重特异性的融合毒素即DTU2GMCSF，对白血病细胞株的选择性及拮抗效应更强，其选择性主要与细胞表面uPAR、GM-CSF受体及uPA的表达水平有关^[24]。除此之外，一些天然的物质及其加工后的产物也具有一定的抗白血病效应，比如芸香科耳翼花椒合成生物碱通过下调uPA及uPAR，增加PAI的表达，降低白血病细胞的侵袭能力^[25]。但是，所有这些研究成果仍然处于实验室阶段，目前研究并不成熟，要想将其应用于临床，还有许多困难和问题需要克服和解决。

uPAs在AML的发生、发展、预后及治疗方面发挥极其重要的作用。因此，临床中检测AML患者uPAs各成分的表达可以用来判断病情发展程度及预后。但是，目前对于uPAs各成分在白血病发生、发展中的具体作用机制的认识还不够深入，尤其是对于PAI、suPAR的理解，还需要更进一步的研究。相信随着研究的不断深入，uPA系统在AML的预防、诊断、治疗及预后方面会发挥更大的作用。