基于临床研究分析急性髓系白血病药物研究进展
2019-02-11曹军秦琛熊文碧
曹军 秦琛 熊文碧
(1. 四川大学华西基础医学与法医学院2015级基础医学;2. 四川大学华西口腔医学院2015级口腔医学;3. 四川大学华西基础医学与法医学院药理教研室,四川 成都 610041)
急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia,AML)是一种恶性的髓系血细胞肿瘤,主要表现为患者由于血液系统中异常细胞的过度生长以及骨髓正常造血功能的抑制[1],而易发生感染、贫血、出血、脾肿大、呼吸困难、骨骼关节不适等系列症状。AML具有发病急,复发率高,与基因突变关系密切等特点[2]。大量研究发现,该疾病的治愈率与年龄有一定的相关性,60岁以上患者群治愈率不到60岁以下患者群治愈率的三分之一,其原因很可能是60岁以上患者群对各种疗法耐受程度差,大量患者即使呈现疗效也死于治疗副作用或并发症[3]。故寻找特异性高的新靶点,开发疗效好不良反应低的新药物,具有重大意义。本文通过对权威临床试验网站Clinical trial.gov上治疗AML的临床试验的数据进行分析梳理,从表观遗传相关药物、靶向药物及免疫疗法三个类型总结当前抗AML药物的治疗进展与方向,从而为医务工作者更好地了解此领域的提供参考。
1 表观遗传学修饰为靶点的治疗
表观遗传修饰是通过DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化等方式在不改变遗传序列的基础上调控某些基因的表达。细胞表观遗传学的改变与肿瘤的发生有关,例如抑癌基因启动子CpG岛(CpG Island)的高度甲基化与肿瘤的发生高度相关[4]。而在AML病人中,DNMT3A、TET2、ASXL2、EZH2等表观遗传基因突变与AML关系密切[5]。因此针对肿瘤细胞表观遗传抗癌药物在AML治疗中有很大意义。针对表观遗传,在Clinical trial.gov上注册的进入临床II期的靶点中最火热的为——组蛋白去乙酰化酶和DNA甲基转移酶。
1.1 组蛋白去乙酰化酶抑制剂
组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase,HDAC)对基因表达的调控机制较为复杂,目前认为:乙酰化的组蛋白具有更疏松的结构,更易转录,而敲除或抑制HDAC基因往往会上调或下调相近比例的基因[6]。HDAC抑制剂种类繁多,如:Vorinostat,Romidepsin,Butyrates等。在AML病人治疗方案中联用HDAC抑制剂的临床试验也开展了较多,Vorinostat与强化诱导方案联用时对二倍体突变(93%)和FLT-3 ITD(100%)突变患者展现了较高的应答率,具有发展前景,但其他大部分抑制剂都没有取得令人满意的疗效,甚至某些HDAC方案的治疗效果不如治疗AML旧方案[7-9]。随着未来对于疾病与HDAC抑制剂类药物的深入认识,此类药物可能会有更大的进步空间。
1.2 DNA甲基转移酶修饰
DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)是一种可在CpG二核苷酸中向胞嘧啶的5-碳位置添加甲基,从而产生5-甲基胞嘧啶的酶。该过程往往与抑癌基因的沉默相关[10-11],因此可将DNMT作为血液肿瘤治疗的靶点。DNMT抑制物中,阿扎胞苷(Azacitidine)与地西他滨(Decitabine)在AML的疾病治疗中已经取得了一定的疗效。其中,阿扎胞苷于1982年首次被证实可通过抑制DNMT来治疗AML[12]。一项针对新诊断老年患者的III期临床试验(NCT01074047),阿扎胞苷与传统疗法相比患者中位总生存期(Overall survival,OS)显著增加,可由6.5个月提升至10.4个月,而一年生存率也由34.2%提升至46.5%[13]。但阿扎胞苷也表现出严重的不良反应[14]:在236名受试者中,20.34%的患者发生肺炎、25%的受试者发生中性粒细胞低下发烧;少部分患者发生贫血、血小板减少症和房颤。由于DNMT3A突变在AML病人中表达率较高(6%~36%),所以针对抑制DNMT的药物可能会对这部分病人产生较好的疗效[15]。
2 靶向抑制剂
2.1 BCL-2抑制剂
B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,BCL-2)的编码产物为BCL-2家族蛋白,这些蛋白属于细胞凋亡调节蛋白,某些成员可通过调节线粒体膜透化(Mitochondrial membrane permeabilization,MMP),释放细胞色素C从而导致细胞凋亡,但某些成员又可降低线粒体膜通透性而抑制凋亡[16]。一项1993年研究发现,BCL-2在AML中高表达与患者预后不良具有一定相关性[17]。因此BCL-2抑制剂在治疗AML患者方面展现出巨大的潜力,其中ABT-199较为突出,单用治疗AML患者时,患者应答率为19%(其中高危异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase soluble,IDH)1/2突变的患者应答率可达30%);在与低甲基化剂的联合应用中,应答率进一步提高到67%,其中完全应答率为25%[18]。可见,BCL-2与以低甲基化剂为代表的其他抗癌药物联合治疗复发性或IDH1/2突变型AML可能会有较好的应用前景。
2.2 FMS样酪氨酸激酶3抑制剂
FMS样的酪氨酸激酶3(FMS-like tyrosine kinase 3,FLT3)为CD34 +造血干细胞和其他未成熟造血祖细胞表面上表达的FLT3酪氨酸激酶受体。FMS通过PI3K、mTOR、RAS和ERK等重要信号通路调控细胞的存活、增殖与分化[19-22]。其选择性抑制剂Midostaurin已经完成临床三期实验(NCT00651261),Midostaurin结合标准化疗对于FLT3突变型AML显示出了优异的疗效:其OS比起安慰剂组提高了将近2倍,为74.7个月;中位无病生存率比起安慰剂组提高了约72%,为26.7个月;在具有TKD亚型的FLT3突变的患者和具有高比率的ITD亚型的FLT3突变的患者中,Midostaurin组的总存活率也比安慰剂组显著提高[23]。可见Midostaurin在提高患者预后方面有良好的效果。
2.3 IDH2抑制剂
IDH的主要成员为IDH1与IDH2,这两种酶均可以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)磷酸盐依赖性方式将异柠檬酸转化为α-酮戊二酸[24]。据统计约有9%-19%的AML病人发生IDH2基因突变[25]。在最近的一项临床研究当中,研究人员使用IDH2抑制剂Enasidenib后[26]:总有效率为40.3%,复发/难治性患者的OS为9.3个月,而完全缓解的34例患者(19.3%)的总生存期为19.7个月。至于副作用,研究人员尝试对病人连续每日应用Enasidenib治疗,发现耐受良好;而在先前AML治疗失败的患者中用药后发现治疗反应与细胞分化和成熟有关,可诱导成髓细胞分化,也不会引起细胞毒性[27]。
3 免疫疗法
肿瘤的免疫治疗是近年来逐渐兴起的领域,是既靶向治疗后又一崭新思路。目前单克隆抗体、细胞因子、免疫调节剂等疗法都已步入二期及更高层次临床试验,显示了在AML治疗中对免疫治疗的重视。
3.1 单克隆抗体
单克隆抗体是目前免疫疗法的主力军。由于CD33在AML肿瘤细胞上高表达,而在正常血细胞中只表达于骨髓和前体单核细胞,故一直是单抗及各种免疫治疗的优良靶点。早在2010年FDA就批准通过了麦罗塔(Gemtuzumab Ozogamacin,GO)的上市。在一项临床试验中(NCT00085709),发现对于DA方案(柔红霉素+阿糖胞苷)化疗的患者,无论是否联用GO,对总体缓解率、5年无复发生存率与5年总生存率均无明显影响[28]。但另一项实验(NCT00927498)中,GO虽总体应答率不理想,然而可显著降低AML患者复发风险[29],这种效应对于细胞遗传学特征风险较低的病人更为明显。针对CD33的另一种重要单抗是林妥珠单抗,同样无法显著提高疗效。目前其他受体如CD123与白介素(Interleukin,IL)3受体α链也成为单克隆抗体治疗的热门靶点,相应单抗的研发正在进行中。
3.2 细胞因子
近两年临床试验中常在传统化疗或细胞移植疗法中联合应用IL、粒细胞群落刺激因子(Granulocytecolony stimulating factor, G-CSF)和粒细胞/巨噬细胞(Granulocyte/macrophage-colony-stimulating factor, GM-CSF)等细胞因子,其主要起辅助作用。IL是早期免疫治疗中最受关注的对象,其中在血液肿瘤临床试验中表现良好的主要为IL-2与IL-15等。IL-2与IL-15能通过JAK/STAT等通路促进T细胞与自然杀伤细胞的存活、增殖与分化从而对AML产生一定治疗作用[30]。在目前临床试验中,IL主要是针对复发难治性AML尤其造血干细胞移植术后复发的患者,协助于自然杀伤细胞或其他淋巴细胞灌注治疗来发挥作用。如在IL-2与自然杀伤细胞协同治疗的临床试验(NCT00274846 & NCT01106950)中,发现较高剂量IL-2 联合白喉毒素融合蛋白可通过抑制调节性T细胞活性进而可促进自然杀伤细胞的增殖,将其增殖发生率提升了将近两倍[31]。而另一项临床试验(NCT00539695)中发现低剂量IL-2又可提高调节性T细胞活性[32]从而对造血干细胞移植术后急性移植物抗宿主病(Graft-versus-host disease,GVHD)或病毒感染发生产生抑制作用,可将GVHD发生率和病毒感染率大幅降低至将不到10%的地步[33]。反映了肿瘤免疫调节过程的双向性与免疫疗法不同阶段的策略差异性。
4 结语
随着遗传学、免疫学与分子生物学的发展,我们对AML的认识日益多层次、多角度化,也开发了丰富而多机制的新药与联合方案。在目前主要研究的药物中,表观遗传类药物及靶向药物的应用与传统药物相比,使复发难治性AML患者的生存期延长效果更为突出,同时副作用也较低;而传统药物疗效明确,研究深入,可以与各种新型药物互补,组成联合方案,取得更好的疗效;免疫治疗虽然不以单一用药方式治疗AML,但通过对免疫的调节,有效改善患者预后,在方案中已经逐渐不可或缺。但目前投入临床试验的各种治疗方式也还有很大改进空间,如应答率不稳定、肿瘤易耐药、副作用仍未完全消除、成本高昂等。相信随着对肿瘤的认识的深入及对医疗方案的进一步尝试与改进,对AML的治疗会取得更多的突破与飞跃。