XPO1抑制剂在弥漫性大B细胞淋巴瘤中的研究进展

李彤 李博雅 综述 秦玲 审校

淋巴瘤是一种恶性肿瘤,它起源于淋巴结和淋巴组织,通常与免疫应答过程中淋巴细胞的增殖和分化有关。根据组织病理学改变,淋巴瘤可分为霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma,HL)和非霍奇金淋巴瘤(Non-Hodgkin lymphoma,NHL)两大类。弥漫性大B细胞淋巴瘤(Diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)是最常见的NHL病理类型,占35%～40%,且其发病率仍在逐年增长[1]。当前,利妥昔单抗联合环磷酰胺、长春新碱、多柔比星和泼尼松(R-CHOP)仍为DLBCL患者的一线治疗方案。抗CD20单克隆抗体的加入明显改善了患者预后,延长了生存率及无进展生存期(Progression-free survival,PFS),5年总生存率达60%～70%[2]。但由于DLBCL的表型和遗传异质性[3],仍有部分患者在治疗结束后出现复发或进展为难治性疾病[4-5],威胁患者的健康和生命。近年来,嵌合抗原受体T细胞(Chimeric antigen receptor T cells,CAR-T)疗法、布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂依鲁替尼、核输出蛋白1(Exportin 1,XPO1)抑制剂Selinexor等药物的不断发展为DLBCL的治疗提供了新的方向,让患者有了更多的治疗选择。本文就XPO1抑制剂在DLBCL中的研究进展进行综述。

1 XPO1抑制剂概述

真核生物特有的双层核膜结构可通过核孔复合体调控核质转运,从而调节有丝分裂、核糖体成熟和翻译等多种生命活动[6-7]。小分子物质(<40 kDa)能够通过核孔复合体以简单的扩散方式进出细胞核,而大分子物质则需要在核质转运受体的介导下进行跨膜运输[8]。XPO1最初被鉴定为染色体区域稳定蛋白1(Chromosome region maintenance 1,CRM1),在调节有丝分裂和染色体结构中发挥重要作用[9],随后它被证明是一种重要的核输出受体蛋白,介导超过220种蛋白及部分RNA自细胞核向细胞质输出[10]。在细胞核中,XPO1可识别并结合一些富含亮氨酸的疏水性核输出信号(Nuclear export signal,NES)的蛋白,利用三磷酸鸟苷(Guanosine triphosphate,GTP)水解为二磷酸鸟苷(Guanosine diphosphate,GDP)释放能量,将其靶蛋白释放到细胞质中[11-12]。其中包含抑癌基因(如p53,BRCA2,p27)、癌蛋白(如Cyclin D1,YAP1)以及一些细胞周期蛋白和免疫反应调节蛋白[13]。癌蛋白以及编码癌蛋白的mRNAs由于其高代谢特性会优先被XPO1和其他接头蛋白转运[14-17],这可能与肿瘤的发病机制相关。癌蛋白的核输出阻断也被认为是XPO1抑制剂的主要作用机制之一[18-19]。另有研究认为XPO1抑制剂能够限制XPO1与其靶蛋白结合,减少肿瘤抑制蛋白(Tumor suppressor protein,TSP)的核输出,促进TSP在细胞核中蓄积,阻止其在细胞质中进行降解,增强肿瘤抑制活性的恢复,TSP得以正常工作并诱导肿瘤细胞特异性凋亡[20-22]。近年来发现XPO1在胰腺癌、胃癌、前列腺癌、结直肠癌、白血病及淋巴瘤等恶性肿瘤中过表达,且这种过表达与疾病进展、治疗耐药性和较差的总生存期(Overall survival,OS)或PFS相关[23-27]。除过表达以外,Taylor等[28]还在DLBCL、原发性纵隔大B细胞淋巴瘤(Primary mediastinal large B-cell lymphoma,PMBL)等B细胞恶性肿瘤中发现了XPO1的突变,并且XPO1突变已被证明与MYC和Bcl-2协同促进淋巴瘤的发生。以上研究使人们看到XPO1抑制剂在恶性肿瘤治疗中的巨大潜力。

在上个世纪90年代,来普霉素B(Leptomycin B,LMB)作为抗真菌药物自链霉素中分离出来,它也是最早被发现的XPO1抑制剂[29]。LMB通过与XPO1上第528位半胱氨酸残基(Cys528)不可逆性共价结合,抑制其与含有NES的靶蛋白结合,减少癌蛋白及致癌基因的核输出,发挥抑癌作用。LMB在多种小鼠移植性肿瘤模型中显示了其良好的抗肿瘤特性[30],但在随后进行的临床研究中,受试者出现了严重的恶心、呕吐和厌食等不良反应,研究也因此而中断[31]。目前正在研究的XPO1抑制剂主要有CBS9106、PKF050-638和核输出蛋白选择性抑制剂(SINE)等。CBS9106作为一种口服的小分子XPO1抑制剂,可与XPO1结合,抑制XPO1的核输出活性[32-33]。PKF050-638最初被鉴定为HIV Rev蛋白的抑制剂,目前发现其可通过抑制XPO1与NES的结合来干扰XPO1的功能[34]。与LMB不同,SINE与Cys528的共价结合是缓慢而可逆的,并且SINE在诱导癌细胞死亡的同时也能够减少非肿瘤细胞的死亡,这在一定程度上降低了药物毒性[35]。SINE包括KPT-127、KPT-185、KPT-205、KPT-227、KPT251、KPT-276、Selinexor、Verdinexor、Eltanexor以及Felezonexor等[36-37]。其中,Selinexor 联合地塞米松已被美国食品及药物管理局(Food and drug administration,FDA)批准用于复发难治性多发性骨髓瘤的临床治疗[38]。由此可见XPO1抑制剂的应用可能会在血液系统疾病中取得意想不到的治疗效果。

2 XPO1抑制剂在DLBCL中的应用

2.1 前期试验

XPO1抑制剂在临床前应用时便表现出其抑制肿瘤细胞生长和诱导凋亡的特性。Han等[39]使用KPT-185对包括DLBCL细胞系在内的7种NHL细胞系进行研究,发现KPT-185可使细胞周期阻滞于G1期,抑制NHL细胞增殖。同时KPT-185也可诱导来源于NHL患者的肿瘤细胞凋亡。薛小凤等[40]同样发现XPO1抑制剂能够显著抑制DLBCL细胞株的增殖,体内实验显示异种移植小鼠模型经单药Selinexor处理后,肿瘤体积明显小于对照组(60.78±297.73 mm3vs.513.33±133.27 mm3,P<0.0001)。

一项Ⅰ期动物试验证实KPT-185和KPT-335均能够有效抑制犬DLBCL细胞的增殖并诱导凋亡[41]。实验发现64%的犬在KPT-335给药后显示出临床获益,其中2只达到部分缓解(Partial response,PR),7只达到病情稳定(Stable disease,SD),且SD时间大于28天。研究团队观察到的不良事件主要有厌食、体重减轻、呕吐和腹泻等胃肠道事件以及药物相关性肝损伤,肝功能受损可在停药后迅速恢复。在随后进行的Ⅱ期动物试验中,共有58只患有淋巴瘤的犬接受KPT-335治疗,研究显示总体的疾病控制率(Disease control rate,DCR)为29%,客观缓解率(Objective response rate,ORR)为38%[42]。

Azmi等[43]将DLBCL、滤泡性淋巴瘤和华氏巨球蛋白血症三种NHL细胞系以及正常人外周血淋巴细胞(PBL)分别暴露于不同的SINE中72 h。结果显示NHL细胞系活力显著降低并出现凋亡,细胞周期停滞于G0/G1期。而药物对PBL的细胞毒性可以忽略不计。当DLBCL细胞系暴露于浓度逐渐增加的KPT-185(0～50 nM)时,主要TSP(FOXO3a、p53、p73、p27和p21)在细胞核中的分布及其mRNA的表达逐渐增加。敲减p53和(或)p73显著降低了KPT-185对DLBCL细胞系的抑制,细胞周期也并未出现停滞。这些结果提示p53在XPO1抑制剂发挥抗肿瘤活性时起到介导作用。在DLBCL小鼠异种移植模型中,连续2周分别给予模型小鼠75 mg/kg和150 mg/kg的KPT-276及KPT-251,肿瘤的生长抑制分别为65%、70%及70%、74%。值得注意的是,KPT-276及KPT-251治疗组与阳性对照CHOP治疗组(环磷酰胺、长春新碱、多柔比星和泼尼松)的药物抗肿瘤活性相同。最后对模型小鼠肿瘤切片的组织学检查显示,KPT-276治疗后p73表达水平增加,Western blot实验得到相同的结论。这些实验进一步说明p53家族在DLBCL中介导XPO1抑制剂发挥抗癌活性。

大量研究显示XPO1抑制剂联合其他药物应用可能具有更强的肿瘤抑制作用。Fischer等[44]在DLBCL细胞株异种移植小鼠模型中联合应用Eltanexor及选择性抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤因子-2抑制剂维奈克拉(Venetoclax)。与阴性对照组相比,单药Eltanexor组、单药Venetotoclax组及联合治疗组的肿瘤生长抑制率分别为53%、59%及97%。而在另一种DLBCL细胞株异种移植小鼠模型中,Selinexor联合Venetoclax组的肿瘤抑制能力也显著高于单药治疗组。另外,相较于单药治疗组,联合治疗组对来源于DLBCL患者的肿瘤细胞同样显示了更高的抑制细胞生长的特性。Deng等[45]发现Selinexor联合溴结构域和超末端结构域抑制剂INCB057643能够协同降低DLBCL细胞系的活力并诱导凋亡。另有报道表明Selinexor联合地塞米松及哺乳动物雷帕霉素抑制剂依维莫司使用增加了DLBCL细胞系的凋亡[46]。此外,与单药治疗组相比,联合治疗组更强的肿瘤抑制作用在小鼠模型中也得到验证。

2.2 临床应用

在临床研究中,XPO1抑制剂同样展现出其卓越的抗肿瘤活性。Kuruvilla等[47]的Ⅰ期临床试验研究共纳入79例NHL患者,其中30%既往接受过自体造血干细胞移植(ASCT)。在剂量递增阶段,受试者在3周或4周内持续接受3～80 mg/m2的Selinexor治疗。结果发现43例DLBCL患者的ORR为32%,其中4例患者达到完全缓解(Complete remission,CR),9例患者达到PR,中位缓解持续时间(Duration of response,DOR)为12.8个月,DCR为51%。研究最常见的3～4级不良事件包括血小板减少症(47%)、中性粒细胞减少症(32%)、贫血(27%)、白细胞减少症(16%)、疲劳(11%)和低钠血症(10%)。剂量递增试验提示口服35 mg/m2的Selinexor治疗较60 mg/m2更为安全可靠。随后,研究者纳入127例DLBCL患者进行了Ⅱ期单臂临床试验研究[48]。受试者既往均接受过2～5种系统方案治疗,其中31%的患者进行过ASCT。受试者于每周的第1天和第3天分别口服60 mg Selinexor,中位治疗时间为5.4个月。结果显示Selinexor治疗后的ORR为28%,DCR为37%,中位PFS为3.6个月,中位OS为9.1个月。其中有15例患者获得CR,中位DOR为23.0个月;21例患者获得PR,中位DOR为4.4个月。最常见的3～4级不良事件是血小板减少(58.46%)、中性粒细胞减少(31.24%)、贫血(28.22%)、疲劳(14.11%)、低钠血症(10.8%)和恶心(8.6%)。研究过程中没有药物治疗相关的死亡事件发生。

一项针对31例NHL患者的回顾性研究同样证实Selinexor单药治疗是一种具有长期疾病控制潜力的积极疗法[49]。研究显示患者的OS为16%,ORR为32%。其中2例患者达到CR,在随访结束时仍为无病生存状态。15例患者(68%)在治疗期间出现进展,其中大多数在3～10个月内死亡。Casasnovas等[50]纳入了134例DLBCL患者,采用每周两次的60 mg Selinexor单药治疗。结果表明整个队列的ORR为29.1%,中位OS为9.0个月,中位PFS为2.6个月。生发中心型(GCB)与非生发中心型(non-GCB)的ORR未见明显区别(31.7%vs.24.2%,P=0.45),而转化为DLBCL的患者ORR则高于原发性DLBCL患者(38.7%vs.26.2%,P=0.23)。既往接受过ASCT的DLBCL患者拥有最高的ORR和DCR,分别为42.5%和50.0%;原发难治性DLBCL患者也表现出良好的反应,ORR为21.8%。最常见的不良事件有血小板减少症(29.1%)、疲劳(7.5%)和恶心(6.0%)等。以上研究表明单药Selinexor在DLBCL的治疗中可以诱导深度、持久和可耐受的反应。

Seymour等[51]的Ⅰ期临床试验研究显示了Selinexor联合R-CHOP方案治疗的抗肿瘤活性。研究者首先进行了体外试验,确定与单药处理相比,Selinexor联合CHOP处理组和Eltanexor联合CHOP处理组在DLBCL细胞系中具有更强的诱导细胞凋亡作用。随后纳入12例NHL患者进行临床试验,其中10例患者患有DLBCL。最终结果显示可评估的10例患者ORR为100%,有9例患者在诱导治疗结束后达到CR,1例患者达到PR。此外,9例达到CR的患者在中位随访476天后仍处于CR状态。

3 XPO1抑制剂在临床研究中的副作用

XPO1参与了有丝分裂和翻译等细胞的生命活动,在正常组织和细胞中广泛表达,因此使用XPO1抑制剂可能会引起全身毒性症状。由于SINE和Cys528结合的可逆性,因此其在大多数报道的临床试验中耐受性相对较好。最常见的1～2级不良事件为包括恶心、呕吐、厌食和腹泻等在内的胃肠道功能紊乱。此外,无症状的低钠血症和低钾血症也很常见。最常见的3～4级不良事件为血小板减少、贫血和中性粒细胞减少等血细胞减少症状。

4 小结与展望

随着医疗技术的发展,越来越多的新型药物应用于临床,不断改善患者预后,提高患者的生活质量。XPO1作为血液系统恶性肿瘤新的治疗靶点,具有广阔的研究前景。Selinexor已获批在复发难治性多发性骨髓瘤中应用,相信随着医疗技术的发展,未来将会有更多的XPO1抑制剂投入临床使用,为肿瘤患者带来新的治疗选择。