FLT3抑制剂治疗急性髓系白血病的研究进展*

令狐顺,肖 青 综述,王 利 审校

(重庆医科大学附属第一医院血液内科,重庆 400016)

急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是造血系统恶性肿瘤,起源于髓系原始细胞,具有高度异质性,其特征是细胞快速增殖,疾病进展迅速,死亡率高[1]。目前AML的治疗主要采用经典的“3+7”方案。近年来,随着测序技术的飞速发展,人们提高了对AML异常分子生物学的认识,各类基于AML基因突变的靶向药物的研发和临床应用发展迅速,其中FMS样酪氨酸激酶3(FMS-like tyrosine kinase-3,FLT3)基因突变见于约30%的成人AML患者,是AML中最常见的基因突变[2]。

FLT3位于染色体13q12,属于Ⅲ型受体酪氨酸激酶家族,主要在骨髓和淋巴的造血干细胞或祖细胞中表达,在成熟细胞中未观察到,其在造血发育早期意义重大[3]。FLT3由993个氨基酸组成,包括胞内区、跨膜区和胞外区,其中胞外区由具有免疫球蛋白样的5个结构域组成,胞内区由1个近膜(juxtamembrane,JM)结构域、2个酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TK)结构域及C末端结构域组成[3]。当FLT3受体的胞外区与配体结合后,FLT3受体二聚体化,其TK结构域活化,激活RAS/RAF/丝裂原激活蛋白激酶的激酶(mitogenactived proteinkinase kinase,MEK)信号通路,在造血前体细胞的增殖、分化中起重要作用[4-5]。FLT3最常见的突变类型包括酪氨酸激酶结构域(tyrosine kinase domain,TKD)点突变与内部串联重复序列(internal tandem duplications,ITD)突变,其中FLT3-ITD突变频率随着年龄的增加而升高,此类患者诱导治疗缓解率低、复发率高,生存期短,预后差,是AML常见的预后不良指标之一,美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指南已推荐所有AML患者在诊断时进行FLT3检测,并同时行细胞遗传学检测,以确定患者是否可从靶向治疗中受益[6-8]。

第一代和第二代抑制剂是根据FLT3抑制剂与FLT3结合的特异性程度不同而分类。第一代FLT3抑制剂对ITD或TKD突变均具有活性,针对多个靶点,特异性低;第二代抑制剂仅对ITD而非TKD具有活性,对FLT3的亲和力高,特异性强。此外,根据抑制剂与FLT3结合时FLT3受体的状态不同,又分为Ⅰ型和Ⅱ型抑制剂,Ⅰ型抑制剂通过与腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)结合位点直接结合而抑制其活性,此时FLT3处于活性构象,代表药物包括来他替尼(Lestaurtinib)、舒尼替尼(Sunitinib)、米哚妥林(Midostaurin)、克莱拉尼(Crenolanib)及吉瑞替尼(Gilteritinib)等;Ⅱ型抑制剂与ATP结合位点的疏水性区域结合,抑制其转变为活性状态,此时FLT3处于非活性构象,代表药物包括坦度替尼(Tandutinib)、索拉非尼(Sorafenib)、奎扎替尼(Quizartinib)等[9]。本文将对FLT3抑制剂在AML中的进展进行综述,从而更好地指导临床诊疗。

1 第一代FLT3抑制剂

1.1 Midostaurin

Midostaurin的靶点包括血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、蛋白激酶C (protein kinase C,PKC)和血小板衍生生长因子受体(platelet-derived growth factor receptor,PDGFR),属于多靶点酪氨酸激酶抑制剂[10]。STONE等[11]的一项Ⅲ期临床试验(RATIFY试验)纳入717例初诊伴FLT3突变的AML患者(18～59岁),按1∶1随机分配至Midostaurin联合标准化疗组或标准化疗组,两组的中位总生存期(overall survival,OS)分别为 74.7和25.6个月(P=0.009),中位无事件生存期(event-free survival,EFS)分别为8.2和3.0个月(P=0.002)。LARSON等[12]进一步对RATIFY试验进行分析发现,Midostaurin联合标准化疗组的死亡风险及累积复发率低于标准化疗组。另一项Ⅱ期临床试验纳入440例初诊伴FLT3突变的AML患者(18～70岁),结果显示Midostaurin联合标准化疗组的中位OS(36.2个月vs.13.2个月,P<0.001)和中位EFS均高于仅标准化疗的对照组(13.6个月vs.5.3个月,P<0.001)[13]。以上研究表明,Midostaurin联合标准化疗可明显改善年轻和老年患者的预后。2017年美国食品药品监督管理局(food and drug administration,FDA)已批准Midostaurin联合标准化疗用于成年FLT3突变AML患者的一线治疗,这是首个获批的用于治疗AML的酪氨酸激酶抑制剂[14]。Midostaurin对异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)后患者的维持治疗也有较好效果。一项针对60例患者的随机Ⅱ期临床试验评估了allo-HSCT后使用Midostaurin维持治疗的疗效,结果单用标准护理(包括抗感染和移植物抗宿主疾病的预防和治疗)组和Midostaurin组的18个月无复发生存(relapse-free survival,RFS)率分别为76%和89%(P=0.27),2年总存活率分别为76%和85%(P=0.34),提示allo-HSCT后添加Midostaurin维持治疗可对FLT3-ITD突变AML患者提供临床益处[15]。

1.2 Sorafenib

Sorafenib也是一种多靶向激酶抑制剂,可阻断与AML发生、发展相关的多个信号途径,如RAS/RAF、C-KIT、VEGFR、PDGFR和FLT3[16]。SASAKI等[17]发表了一项Sorafenib在初治成人FLT3-ITD突变AML患者中应用的临床试验。该研究纳入183例患者(18～65岁),Sorafenib联合标准化疗组和标准化疗组的总有效率分别为98%和83%(P=0.057),中位EFS分别为35和8个月(P=0.019),OS分别为42和13个月(P=0.026),提示Sorafenib联合标准化疗可明显延长成人FLT3-ITD突变患者的OS。OHANIAN等[18]使用Sorafenib联合阿扎胞苷治疗27例FLT3-ITD突变的患者(61～86)岁,治疗后总反应率为78%,中位反应持续时间可达14.5个月,且有较好的安全性和有效性。

对复发/难治AML患者,Sorafenib与其他药物的联合使用也显示出较好的疗效。一项Ⅱ期临床试验探索了39例Sorafenib联合高尖杉酯碱在复发/难治伴FLT3-ITD突变患者中的疗效。结果发现,28例患者获得完全缓解(complete remission,CR),2例患者部分缓解,9例患者无反应,且与之相关的非血液学毒性极小,提示Sorafenib联合高尖杉酯碱对复发/难治FLT3-ITD突变AML安全有效[19]。BORTHAKUR等[20]使用Sorafenib联合普乐沙福及粒细胞集落刺激因子治疗28例复发/难治FLT3-ITD突变患者,有效率达36%,并导致造血干细胞动员明显增加,未来可进一步研究Sorafenib与其他药物联合使用的效果。

一项多中心临床试验纳入144例FLT3-ITD突变AML患者,将患者分为4组:移植前后均使用Sorafenib组(26例)、移植前后均未使用Sorafenib组(50例)、移植前使用Sorafenib组(36例)、移植后使用Sorafenib组 (32例),4组患者的3年总存活率分别为84.6%、50.9%、74.9%和78.1%(P=0.023),复发率分别为15.8%、 46.1%、22.2%、18.8%(P=0.006),提示Sorafenib在移植前或移植后使用均有效[21]。在此基础上,该团队在另一项随机Ⅲ期临床试验评估移植后Sorafenib维持治疗的疗效和耐受性,共入组202例FLT3-ITD突变AML患者(18～60岁),Sorafenib维持治疗组和非维持治疗组的3年累积复发率分别为7.0%和 24.5%(P=0.001),3 年总存活率分别为 79.0%和61.4%(P=0.005),EB病毒相关疾病的3年累积发病率分别为5.0%和5.9%(P=0.771),巨细胞病毒相关疾病的3年累积发病率分别为8.0%和8.8%(P=0.826)[22-23]。另一项Ⅱ期临床试验也研究了FLT3-ITD突变AML患者HSCT后使用Sorafenib维持治疗的影响,该试验入组83例HSCT后达CR的患者,随机分配接受Sorafenib或安慰剂治疗2年,Sorafenib组和安慰剂组2年EFS率分别为85.0%和53.3%(P=0.002)[24]。以上研究提示,Sorafenib维持治疗可降低患者HSCT后复发和死亡的风险,且不会提高EB病毒和巨细胞病毒感染的发生率,显示出良好的安全性。对于HSCT后达CR的FLT3-ITD突变AML患者,进行长期的FLT3抑制剂维持治疗是否应作为新的治疗标准仍需进一步研究。

1.3 Sunitinib

Sunitinib是一种小分子抗肿瘤药物,对PDGFR、VEGFR、KIT和FLT3具有选择性,可通过抑制血管生成发挥抗肿瘤作用[25]。Sunitinib目前已被批准用于治疗胃肠道间质瘤、肾癌和AML。在一项Ⅰ/Ⅱ期临床试验中,纳入22例60岁以上初治FLT3突变AML患者,所有患者均接受DA方案诱导治疗和3个周期的中剂量阿糖胞苷巩固治疗,诱导和巩固治疗结束后行Sunitinib维持治疗2年。结果22例中有13例达到CR,17例患者的中位OS、EFS分别为1.6和0.4年。在6例接受Sunitinib维持治疗的患者中,有5例可评估复发是否存在FLT3突变,其中4例未检测到FLT3突变[26]。

1.4 Lestaurtinib

Lestaurtinib是一种口服吲哚咔唑生物碱化合物,具有抗原肌球蛋白受体激酶、神经营养素受体、Janus激酶2(Janus kinase 2,JAK2)和FLT3的活性[27-29]。一项前瞻性、多中心、Ⅲ期临床试验提示,在初治FLT3突变AML患者的标准化疗中加入Lestaurtinib不能改善患者的OS和EFS;该研究还分析了血浆中FLT3活性对预后的影响,发现FLT3持续抑制率>85%的患者复发率降低、总体生存率得到提高。该研究提示将FLT3抑制剂与化疗结合时需考虑药物药代动力学影响。

1.5 Tandutinib

Tandutinib是一种喹唑啉类Ⅱ型受体酪氨酸激酶抑制剂,可抑制PDGFR、KIT和FLT3等激酶活性[30]。一项Ⅰ期临床试验评估了Tandutinib对AML的治疗效果,该试验由40例AML或高危骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)患者组成,Tandutinib单药治疗,伴有FLT3-ITD突变的8例患者中,2例治疗后骨髓和外周血的白血病细胞数量明显减少,且在2个月内再次出现疾病进展,Tandutinib显示出有限的抗白血病活性[31]。此外,Tandutinib与标准化疗方案联合用药时,显示出协同抗白血病作用,且加入Tandutinib可减少化疗剂量却不降低整体的抗白血病活性,从而减少副作用[32]。目前Tandutinib的长期治疗效果与联合用药仍有待进一步研究。

2 第二代FLT3抑制剂

2.1 Quizartinib

Quizartinib对FLT3、PDGFR、KIT的活性均有抑制作用,具有高效性和选择性,是一种三环类Ⅱ型酪氨酸激酶抑制剂[33-34]。一项双臂Ⅰ/Ⅱ期临床试验纳入≥18岁的复发/难治伴FLT3-ITD突变患者39例和≥60岁的初治MDS或AML患者34例,所有患者均使用Quizartinib联合阿扎胞苷或低剂量阿糖胞苷(low-dose Ara-C,LDAC)治疗。在初治患者中,复合完全缓解(composite responserate,CRc)率和中位OS分别为87%、19.2个月(Quizartinib/AZA)和74%、8.5个月(Quizartinib/LDAC);在复发/难治患者中,CRc和中位OS分别为64%、12.8个月(Quizartinib/AZA)和29%、4个月(Quizartinib/LDAC)[35]。另一项大规模针对复发/难治FLT3-ITD突变AML的随机Ⅲ期临床试验(QuANTUM-R试验)中,纳入≥18岁的患者367例,按2∶1随机分配至单药Quizartinib组或挽救性化疗组,与挽救性化疗相比,Quizartinib可延长复发/难治FLT3-ITD突变AML患者的OS,临床获益明显提高(中位OS:6.2个月vs.4.7个月,P=0.020)。随后GANGULY等[36]继续研究QuANTUM-R试验中行HSCT患者的临床结果,发现与挽救性化疗组相比,Quizartinib组的CRc率更高(48%vs.27%),CRc持续时间(中位CRc时间:2.8个月vs.1.2个月)和中位OS(12.2个月vs.4.4个月)更长,早期死亡率更低(第30天:0.8%vs.14.0%),Quizartinib可使更多患者接受HSCT而非化疗,HSCT前后使用Quizartinib对复发/难治患者具有临床益处。尽管Quizartinib应用过程中会出现发热性中性粒细胞减少症、败血症或脓毒性休克、QT间期延长等不良反应,但Quizartinib在复发/难治患者中的使用是可耐受的[36-37]。

DENNIS等[38]报道了Quizartinib在老年患者中的疗效,入组202例AML患者,平均年龄77岁(60～89岁),在27例FLT3-ITD突变患者中, Quizartinib联合LDAC组与LDAC组的中位OS分别为13.7和4.2个月(P=0.04),提示Quizartinib可改善老年FL3-ITD突变AML患者的生存率,且耐受性良好,在未来的联合治疗中值得考虑。

2.2 Gilteritinib

Gilteritinib对ITD和TKD突变均有较高选择性,可明显降低伴有FTL3-ITD突变白血病细胞的集落形成能力,是一种新型FLT3/AXL双抑制剂[39]。在一项多中心Ⅲ期临床试验(ADMIRAL试验)中,纳入371例伴FLT3突变复发/难治AML患者,按2∶1随机分配至单药Gilteritinib组或挽救性化疗组,单药Gilteritinib组的中位OS明显长于挽救性化疗组(9.3个月vs.5.6个月,P<0.001)[7]。随后PERL等[40]对该试验进行2年的随访发现,单药Gilteritinib组和挽救性化疗组的2年估计生存率分别为20.6%和14.2%,单药Gilteritinib组CR后的2年累计复发率为75.7%,在18个月后很少复发。在Gilteritinib治疗期间,最常见的不良事件是肝脏转氨酶升高,不良事件发生率在第2年有所下降。另一项Ⅲ期临床试验评估了Gilteritinib联合阿扎胞苷(GIL+AZA组)与单用阿扎胞苷(AZA组)在初治伴FLT3突变老年AML患者中的疗效,两组的中位OS分别为9.82和8.87个月(P=0.753),中位EFS均为0.03个月,尽管两组的OS无明显差异,但GIL+AZA组的CRc率明显高于AZA组(58.1%vs.26.5%,P<0.001)[41]。这些研究证实Gilteritinib可改善初治或复发/难治患者的预后,在老年患者中同样有效,并且与挽救性化疗相比具有更高的生存率。根据ADMIRAL试验的分析,Gilteritinib已获得FDA批准用于治疗复发/难治FLT3突变AML。

2.3 Crenolanib

Crenolanib是喹唑啉类多靶向激酶抑制剂,可抑制VEGFR、KIT、间质表皮转化因子(mesenchymal to epithelial transition factor,MET)、AXL、FLT3等激酶活性[42]。在一项Ⅱ期临床试验中,26例初治伴有FLT3突变的AML患者均接受标准化疗方案诱导治疗,序贯Crenolanib治疗,总有效率为96%,1个疗程的CR率为88%[43]。OHANIAN等[44]应用Crenolanib联合标准化疗治疗伴有FLT3突变的复发/难治AML患者,6例患者中有4例达到CR,只有1例的总胆红素出现短暂升高。以上研究结果提示,Crenolanib联合标准化疗可提高患者的缓解率,延长生存时间。最近,Crenolanib已被证实与FLT3靶向嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T cell,CAR-T细胞)或Sorafenib联合使用具有协同抗白血病活性[45-46],未来可进一步探索Crenolanib与其他药物联合使用的治疗效果。

3 FLT3抑制剂耐药机制及应对策略

尽管FLT3抑制剂近年来取得了积极进展,对伴有FLT3突变的AML患者表现出良好的临床疗效,但仍存在一些问题。其中,耐药性是目前迫切需要克服的。其耐药机制可分为内在机制和外在机制。内在机制又分为细胞和受体因素。细胞因素包括抗凋亡通路的表达异常和异常下游信号通路的激活等;受体因素包括ITD的长度和插入位点、受体数目上调及药物继发性点突变等;外在机制主要包括FLT3配体浓度偏高、血浆蛋白异常结合、细胞色素P450酶系异常导致血浆药物浓度不足、药物相互作用等[47]。

针对FLT3抑制剂的耐药问题,新型FLT3抑制剂的开发是研究热点。第一个报道的新型FLT3共价抑制剂是FF-10101,体外试验已证实其对耐药细胞(伴F691突变)有很好的杀伤效果,目前正在美国进行Ⅰ期临床试验探索对复发/难治AML患者的疗效[48]。Cabozantinib是一种靶向FLT3、AXL、MET、VEGFR和KIT的多靶点抑制剂,显示出对具有D835抗性突变的FLT3-ITD突变细胞系的有效抑制作用[49];并且,它已被批准用于治疗进展性转移性甲状腺髓样癌、晚期肾癌和既往接受过Sorafenib治疗的肝细胞癌患者[50]。Cabozantinib在其他肿瘤的抗癌治疗效果提示未来其在AML的治疗中可能发挥作用。NCGC1481对FLT3-ITD和FLT3-TKD突变表现出优异的结合亲和力,包括常见的D835H/V/Y突变、罕见的K663Q、N841I及R834Q突变。NCGC1481可有效抑制表达FLT3-ITD、FLT3-ITD D835Y或FLT3-ITD-F691L突变的MOLM14细胞及表达FLT3-ITD或FLT3-D835E/Y突变的患者来源AML细胞的生长,对没有FLT3突变的AML细胞或健康造血细胞无影响。更重要的是,NCGC1481在移植FLT3-ITD-D835Y细胞的小鼠中显示出明显的抗白血病活性,延长了小鼠的OS[51]。

此外,FLT3抑制剂与其他药物的联合应用也可以减少耐药性的产生。Bcl-2抑制剂Venetoclax与Quizartinib联合使用显示出更大的抗肿瘤效果和更长的生存期[52]。最近一项ⅠB/Ⅱ期试验研究了Venetoclax联合Quizartinib在复发/难治FLT3-ITD突变AML患者中的疗效,由Quizartinib、地西他滨、Venetoclax组成的三联方案在复发/难治FLT3-ITD突变AML患者中显示出高度活性,CR率为69%,中位OS为7.1个月,目前正在进行临床Ⅰ/Ⅱ期研究[53]。另一项Ⅰ期临床试验探索了Venetoclax联合Gilteritinib对伴有FLT3突变复发/难治AML患者的疗效,结果显示Venetoclax联合Gilteritinib治疗FLT3突变复发/难治AML患者的缓解率更高[54]。TIAN等[55]的研究证实褪黑素通过提高活性氧水平,可抑制FLT3-ITD突变AML细胞的增殖并诱导细胞凋亡,由于活性氧的过量产生,褪黑素增强了Sorafenib对FLT3-ITD突变AML细胞的细胞毒性,并在体外和体内实验中与Sorafenib有协同抗白血病活性。该研究表明,褪黑素单独或与Sorafenib联合使用,可改善FLT3-ITD突变AML患者的治疗结果,值得进一步研究。

4 小 结

FLT3抑制剂在一定程度上提高了患者的缓解率和总生存时间,改善了患者预后,在AML未来的治疗中具有很大的应用前景。然而,FLT3抑制剂在临床应用中仍存在许多问题,其对复发/难治AML患者的临床疗效有待进一步提高,且使用过程中存在耐药性快速发展的问题。目前新型FLT3抑制剂正在积极研发中,将FLT3抑制剂与其他药物联合使用也是解决其耐药性的额外研究领域。