XPO1抑制剂在血液系统恶性肿瘤中的研究进展
2020-01-07张甲辉王亮
张甲辉王亮
作者单位:510515 广州 1南方医科大学第二临床医学院;100730 北京 2首都医科大学附属北京同仁医院血液内科
核输出蛋白 1(exportin 1,XPO1)是富含亮氨酸的蛋白质从细胞核通过核孔复合体进入细胞质的主要转运受体蛋白,其中由GTP水解驱动的XPO-1-Cargo蛋白包括了几乎所有的肿瘤抑制蛋白(如p53、Rb、IKB、p73等)、细胞周期调节蛋白(如 p21、p27、Galactin-3)、糖皮质激素受体、免疫反应调节蛋白(如IKB)、化疗靶点(如DNA拓扑异构酶)和真核细胞起始因子4E结合的癌蛋白mRNAs(如 c-Myc、Bcl-6、Bcl-2、cyclinD1)[1-2],在几乎所有恶性肿瘤中也发现XPO1突变和(或)过度表达[3-7]。因此,XPO1抑制剂在恶性肿瘤治疗中具有良好的临床价值。研究发现与XPO1货物结合槽中的Cys528残基共价结合,可抑制XPO1的核运输活性,并形成依赖于Cys528的聚集性DNA损伤灶,且在G1期形成损伤灶的细胞更易死亡或增殖停滞[8]。目前正在研究的核输出蛋白选择性抑制剂化合物包括 KPT-185、KPT-251、KPT-276、KPT-335(Verdinexor)、KPT-8602(Eltanexor)和 KPT-330(Selinexor),其中Selinexor已被美国FDA加速批准联合地塞米松用于四线以后复发/难治性多发性骨髓瘤(relapsed/refractory multiple myeloma,RRMM)的治疗[9]。Eltanexor是第二代口服XPO1抑制剂,脑组织渗透性较Selinexor显著降低,可减轻中枢神经系统介导的厌食和体重减轻等副作用,可能拥有更高的安全性和更广的治疗窗[10-11]。本文综述XPO1抑制剂在不同血液系统恶性肿瘤中的临床前及临床研究进展。
1 XPO1抑制剂在多发性骨髓瘤中的应用
1.1 临床前应用
1.1.1 单药治疗 XPO1抑制剂在临床前研究中表现出良好的诱发细胞凋亡和抑制细胞生长的作用。SCHMIDT等[12]分别用DMSO和KPT-276处理从多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者中获得的骨髓细胞,结果发现与DMSO组相比,KPT-276处理的纯化CD138+浆细胞凋亡细胞数量增加,能将细胞周期阻滞于G1期。Selinexor的这种作用可能在肿瘤细胞相对缺氧的环境下更有效[13]。
1.1.2 联合用药 与单独使用Selinexor相比,联合用药显示出更好的促凋亡作用。一项研究[14]通过串联滴定法以Selinexor或地塞米松作为单一药剂或以不同浓度组合处理GR+MM细胞系,发现与单独使用Selinexor(24 h 200 nmol/L)相比,联合使用地塞米松(24 h 100 nmol/L)增加了促凋亡标志物(如PUMA)的表达水平,而降低了促生长标志物(如Bcl-2和Mcl-1)表达水平。另有研究[15]报道,Selinexor与聚乙二醇脂质体阿霉素(pegylated liposomal doxorubicin,PLD)或阿霉素联合应用可增强人MM细胞株对阿霉素的敏感性及DNA损伤。Selinexor与硼替佐米联合作用MM细胞也显示了相似的协同作用[13]。
1.2 临床应用
XPO1抑制剂在临床前应用中获得了可观的效果,后续临床研究证明在MM患者中使用XPO1抑制剂亦显示出良好的反应。其中,Selinexor在极难治性MM患者中具有一定活性,且联合用药显示Selinexor使部分对MM不敏感的药物再度敏感,表现出很好的诱导再敏感特性[16]。此外,Eltanexor也逐步进入临床研究,在未经治疗的RRMM患者中同样表现出可观的抗肿瘤活性[17]。XPO1抑制剂在MM患者临床应用中常见的不良反应主要有胃肠道反应(厌食、恶心、呕吐、腹泻、便秘),血液学不良反应(血小板减少、贫血、中性粒细胞减少、淋巴细胞减少),精神状态改变,疲劳,晕厥,失眠,肺炎,肝功能异常及电解质紊乱等[18-19]。
1.2.1 Selinexor+地塞米松 联合用药方案有多种,其中有关Selinexor与地塞米松联合用药的研究较多。一项Ⅰ期研究[20]发现,Selinexor联合地塞米松治疗84例RRMM和Waldenstrom巨球蛋白血症患者,获完全缓解(complete response,CR)1例,部分缓解(partial response,PR)7 例,总有效率(overall response rate,ORR)为10%;中位缓解时间为1个月(范围:1~3个月),中位应答周期为5个月(范围:2~11个月),另外13例患者中观察到最小反应(minimal response,MR),临床受益率(clinical benefit rate,CBR)为 25%。目前在我国上市的MM新药主要包括三类:蛋白酶体抑制剂(protease inhibitors,PIs)、免疫调节剂(immunity inhibit drugs,IMiDs)以及CD38单抗。既往研究发现对三类新药均表现为难治耐药的MM患者中位生存时间仅为1.3~3.5个月,预后极差。在一项多中心Ⅱ期开放性研究[18]中,122例对以上三类新药均难治的RRMM患者采用每周2次口服80 mg Selinexor和20 mg地塞米松,结果32例患者获得部分或更好的反应,包括2例CR、6例非常好的部分反应(very good partial response,VGPR)和24例PR,另外有48例获得临床疗效;中位无进展生存期(progression-free survival,PFS)和中位总生存期(overall survival,OS)分别为3.7个月和8.6个月,可见联合用药显著改善了这部分患者的预后。
1.2.2 XPO1抑制剂+蛋白酶体抑制剂+地塞米松 一项Ⅰ期临床研究[21]联合应用Selinexor、伊沙佐米和小剂量地塞米松(SId)治疗18例RRMM患者,在可评估的14例患者中,VGPR 2例,PR 1例,病情稳定(stable disease,SD)7 例,疾病进展(progressive disease,PD)4例,最长的反应持续时间为14个月。另一项研究[22]用Selinexor联合卡非佐米和地塞米松治疗21例RRMM患者,每2周给药2次,结果最小反应率为71%,PR 10例,VGPR 3例。此外,在联合硼替佐米(SVd)研究[23]中,42例患者给予不同剂量(80 mg或100mg每周1次,或60mg或80 mg每周2次)Selinexor、硼替佐米(1.3 mg/m2)和地塞米松(40 mg口服,每周1次或20 mg每周2次),40例可评价疗效的患者中25例获得总体反应(CR 3例、VGPR 9例和PR 13例),中位PFS为9个月。以上研究证实Selinexor和蛋白酶体抑制剂可能具有协同作用,这为RRMM患者提供了新的治疗思路。
1.2.3 XPO1抑制剂+免疫调节剂+地塞米松 既往多项研究及荟萃分析表明来那度胺(第二代免疫调节剂)与多类MM药物均具有良好的协同作用,因此在RRMM患者中常推荐基于来那度胺的联合用药策略。WHITE等[24]在8例新诊断的MM患者中采用Selinexor+来那度胺+地塞米松(SRd)联合用药方案,7例可评价疗效的患者中6例有效,ORR为86%。另一项研究[25]纳入18例RRMM患者,观察到SRd方案的ORR为73%,其中对来那度胺敏感患者的ORR高达91%。一项研究[26]采用Selinexor+泊马度胺(第三代免疫调节剂)+地塞米松(SPd)联合治疗48例RRMM患者,初次使用泊马度胺的31例患者ORR为58%(7例VGPR,11例PR),中位PFS为12.2个月;对来那度胺/泊马度胺难治的13例患者ORR为31%(PR 4例),中位PFS为4.2个月。说明对于RRMM患者而言,SPd方案可取得持久的疗效,且对IMiDs敏感的MM患者具有更好的缓解率及更长的PFS。
1.2.4 XPO1抑制剂+地塞米松+其他药物 目前MM的治疗已进入单克隆抗体时代,一项Ⅰb期临床研究[27]采用Selinexor+达雷妥尤单抗+地塞米松(SDd)联合治疗前曾暴露于PIs和IMiDs的25例RRMM患者,Selinexor每周1次(剂量100 mg)或每周2次(剂量60 mg),达雷妥尤单抗剂量为16 mg/kg,地塞米松为40 mg每周1次或20 mg每周2次,其中19例达雷妥尤单抗敏感患者ORR为74%;2例达雷妥尤单抗难治性MM患者PD和SD各1例,证实SDd在初次使用达雷妥尤单抗的PIs/IMiDs难治性MM患者中具有良好的临床应用价值。以上研究表明,基于XPO1抑制剂的联合用药策略显著改善了泛耐药MM患者的预后。目前XPO1抑制剂在初治MM患者中的临床研究正在开展,结果值得期待。
2 XPO1抑制剂在急性髓系白血病中的应用
2.1 临床前应用
2.1.1 单药治疗 目前XPO1抑制剂在急性髓系白血病(acute myelogenous leukemia,AML)细胞和异种移植物模型中表现出显著的疗效。一项研究[28]建立了AML MV4-11细胞异种移植模型,每周3次口服Selinexor,共5周,结果Selinexor处理的小鼠生存显著获益。自体更新白血病启动细胞(leukemia initiating cells,LICs)是一种依赖于XPO1介导的癌细胞,具有固有的耐药性和不受限的自我更新能力。ETCHIN等[29]分别在小鼠尾静脉注射AML细胞进行限制性稀释移植试验,19~22周后,Selinexor处理的异种移植瘤LICs数量显著减少。然而也有研究报道部分E2F1过度表达的AML细胞可能出现Selinexor耐药[30]。Eltanexor在小鼠模型中显示出较低的中枢神经系统渗透性[31]和较少的体重减轻及厌食不良反应,对正常造血干细胞和祖细胞影响也很小[32]。
2.1.2 联合用药 预处理措施可增强Selinexor治疗效果。RANGANATHAN等[33]使用地西他滨预处理AML细胞系OCI-AML3、MV4-11和MOLM-13,与单用Selinexor相比,细胞凋亡显著增强。XPO1抑制剂与其他药物联合用药同样表现出了良好的疗效,有研究[34]用Selinexor联合索拉非尼抑制FLT3突变的AML异种移植模型,注射白血病细胞后第4天小鼠接受为期39 d的联合用药,10 d后显著降低了白血病负荷。还有研究[35-36]发现使用ABT-199(Venetoclax)联合Selinexor处理TKI耐药AML细胞,可下调Mcl-1表达,并激活裂解的Caspase3,从而启动细胞凋亡。
2.2 临床应用
2.2.1 单药治疗 XPO1抑制剂单药在AML患者中显示出了一定的抗白血病活性。一项剂量递增研究[37]纳入了95例复发或难治性AML患者,81例可评价患者中11例达到客观缓解,包括5例CR和2例外周血细胞计数恢复不完全的完全缓解(complete response of incomplete peripheral blood cell count,CRi);且与无应答者相比,中位PFS(5.1个月vs 1.3个月)和OS(9.7个月 vs 2.7个月)显著改善,认为Selinexor作为复发或难治性AML患者的单药疗法安全有效。
2.2.2 联合用药 XPO1抑制剂联合用药较单药显示出更好的疾病控制效果。一项研究[38]用Selinexor联合地西他滨治疗难治复发AML患者(20例)或未经治疗的老年患者(>60岁,5例),其中10例对治疗有反应,老年患者中4例对治疗有反应;应答者的中位PFS和OS分别为11.8个月和12.9个月,非应答者分别为4.4个月和5.9个月,提示Selinexor与地西他滨联合治疗能获得更高的ORR,尤其在新诊断的老年患者中能显著改善治疗反应。Selinexor与索拉非尼联合治疗也发具有明显的诱导细胞凋亡作用,在FLT3抑制剂耐药患者中也取得了较好的完全缓解率(45%)[39]。此外,有研究[40]采用Selinexor+大剂量阿糖胞苷+米托蒽醌治疗20例新诊断或复发/难治性AML患者,结果10例 CR,3例CRi,1例PR,6例PD,ORR为70%。SWEET等[41]在21例高危AML患者中使用Selinexor联合柔红霉素和阿糖胞苷(7+3方案),19例可评估疗效的患者中有10例达CR/CRi,且诱导期间均未出现剂量限制性毒性(dose-limiting toxicity,DLT),证实Selinexor与柔红霉素具有一定的协同作用,80 mg Selinexor与7+3方案联合治疗低风险AML患者较安全。有研究在60岁以上的老年患者中同样观察到这一效果[42]。另一项研究[43]使用Selinexor联合克拉屈滨、阿糖胞苷和非格司亭(CLAG方案)治疗40例复发或难治性AML,结果18例达CR或CRi,中位缓解时间为9.1个月,中位PFS和OS分别为6.1个月和7.8个月。上述研究证实Selinexor联合用药为难治复发AML患者提供了一个有效的治疗选择。
3 XPO1抑制剂在其他血液系统肿瘤中的应用
3.1 慢性髓系白血病
XPO1抑制剂在慢性髓系白血病(chronic myelogenous leukemia,CML)中也表现出一定的诱导凋亡作用,与部分药物联合还可达到增敏作用。NIE等[44]分别以0.1 nmol和1.3 nmol Selinexor诱导原代CML细胞,结果Selinexor对伊马替尼敏感或耐药(有或无T315I突变)的CML细胞均有抑制作用;进一步将K562G细胞植入裸鼠皮下,单独或联合应用伊马替尼及Selinexor,发现Selinexor组和联合组小鼠的肿瘤体积较小,而伊马替尼组肿瘤体积相对较大,抑瘤率分别为55.84%、74.68%和19.48%,提示XPO1抑制剂能增敏伊马替尼从而达到治疗CML的目的。另一项研究[45]发现,Selinexor联合伊马替尼对白血病干细胞(leukemia stem cells,LSCs)的影响较大,可优先消除CML-LSCs并增强其对TKI的敏感性。
3.2 急性淋巴细胞白血病
在急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)的临床前研究中,XPO1抑制剂表现出一定的抗ALL活性。一项研究[28]用KPT-185处理14个 T-ALL 细胞系,IC50值介于 16~395 nmol/L,结果发现均可显著降低ALL的增殖速度;在小鼠异种移植模型中同样发现KPT-251或Selinexor处理的小鼠表现出明显的白血病生长抑制。此外,有研究[46]在小鼠ALL模型中发现采用Eltanexor处理组的白细胞总数明显减少,但正常血细胞或血小板未见或仅有微小变化,证实Eltanexor在小鼠ALL模型中显示出较好的抗白血病活性,且不影响正常造血。
在临床研究方面,ALEXANDER等[47]用Selinexor联合氟达拉滨和阿糖胞苷治疗复发和难治性儿童ALL患者,最初以Selinexor 30 mg/m2剂量给药,随后增加至 40 mg/m2、55 mg/m2或 70 mg/m2,并于第 15~19天给予氟达拉滨30 mg/m2和阿糖胞苷2 g/m2,结果15例可评价疗效患者中7例达CR或CRi;最常见的3级非血液学毒性为无症状低钠血症;其中2例接受70 mg/m2治疗的患者出现了可逆性的小脑毒性,但所有接受55 mg/m2剂量治疗的患者均未观察到中枢神经系统毒性。这项研究表明Selinexor+氟达拉滨+阿糖胞苷联合应用,在高达55 mg/m2剂量下仍可耐受,进一步证实了复发和难治性儿童ALL患者以Selinexor为基础治疗的安全性和有效性。
3.3 慢性淋巴细胞白血病
临床前研究显示XPO1抑制剂对慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)有明显疗效。一项研究[48]在CLL移植瘤模型中给予小鼠灌胃给药75 mg/kg的KPT-251,以溶媒或氟达拉滨34 mg/kg腹腔注射作为对照,结果KPT-251处理的小鼠存活率提高,PFS改善,且显著抑制了循环CLL细胞的增加。有研究[49]发现Eltanexor每天给药与每周2次给药的CLL小鼠模型相比,存活率显著提高,进一步表明Eltanexor即使每日给药也能在小鼠模型耐受性良好的前提下提高存活率。HING等[50]还发现Selinexor在体外对伊布替尼耐药的CLL具有单药活性,该研究还使用C57BL/6小鼠移植了来自伊布替尼难治性小鼠的CD19+CD5+白血病细胞,并随机接受溶媒、单独伊布替尼或单独Selinexor治疗,结果发现C57BL/6小鼠仍对伊布替尼耐药,但使用Selinexor治疗可显著提高生存率,说明Selinexor与伊布替尼联合治疗CLL是一种有潜力的新治疗模式。目前采用Selinexor联合伊布替尼治疗复发难治CLL的临床研究(ClinicalTrials.gov Identifier:NCT02303392)也正在进行中,结果值得期待。
3.4 非霍奇金淋巴瘤
在临床前研究中,MUQBIL等[51]在非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin′s lymphoma,NHL)动物模型中联合应用Selinexor与地塞米松或依维莫司,结果观察到联合治疗组中Caspase-3表达降低,XPO1也大幅度降低。另有研究[52]报道Selinexor能使耐伊布替尼的套细胞淋巴瘤克服耐药,这为伊布替尼耐药的套细胞淋巴瘤患者提供了新的治疗途径。而在弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)小鼠模型中使用Eltanexor、BCL2抑制剂 ABT-199或联合治疗,在治疗第14天肿瘤生长抑制率分别为53%、59%和97%[35],证明了联合用药具有协同作用。
在临床研究中,XPO1抑制剂表现出持久有效的抗肿瘤活性。一项Ⅰ期研究[53]纳入79例NHL患者,其中 47例为剂量递增组,(4.2%vs 10.8%,P=0.29) 在 3周或 4周周期内接受 3~80 mg/m2的Selinexor;32例为延伸队列,接受 35 mg/m2或60 mg/m2的Selinexor治疗,结果70例可评价患者中22例取得客观缓解,包括4例CR和18例PR;疾病控制率为 61%,表明口服Selinexor 35 mg/m2是一种安全的治疗方法,对复发难治NHL患者具有可观的抗癌活性。一项在DLBCL中开展的2b期临床研究[54]纳入了110例患者,采用 60 mg Selinexor治疗,每周2次给药,28 d 1个周期。在最初的32例患者中期分析中,ORR为34.4%(CR 5例和PR 6例),中位有效时间为8.4个月,其中部分完全缓解反应超过24个月,表现出显著而持久的反应。以上研究提示Selinexor作为复发难治DLBCL新疗法的潜力。
4 小结
XPO1抑制剂作为一种新型的靶向药物,在多种血液系统恶性肿瘤中均表现出了较好的抗肿瘤活性,临床研究已正在逐步开展。其中第一代XPO1抑制剂Selinexor已获批在RRMM中应用,而且即将获批用于复发难治DLBCL的治疗。第二代XPO1抑制剂的出现提供了更宽的治疗窗,且较低的中枢神经系统渗透性进一步提高了治疗的效果及安全性。相信随着研究的不断深入,XPO1抑制剂将为复发难治的血液系统恶性肿瘤患者带来新的治疗选择及生存获益。