(文章傳送門(mén):當TKIs遇上慢粒白血病,CML的治療、耐藥與展望(上))。今日咱們書(shū)接上回,繼續來(lái)談?wù)?ldquo;神藥”TKIs藥物。
除了BCR:ABL1依賴(lài)性耐藥機制外,TKIs的耐藥機制還與藥物代謝、藥物轉運、表觀(guān)遺傳改變、蛋白磷酸酶、替代生存途徑激活,以及還受白血病干細胞微環(huán)境的相互作用有關(guān)的機制影響。
04
“神藥”的耐藥
BCR:ABL1非依賴(lài)性耐藥機制
1
藥物轉運蛋白
有證據表明,藥物轉運蛋白可通過(guò)降低細胞內的藥物濃度或限制藥物在某些組織中的生物利用度,從而導致耐藥性。許多藥物外排轉運體和藥物攝取轉運體,與慢粒白血病的TKIs耐藥性有關(guān)。
一些TKIs被認為是通過(guò)有機陽(yáng)離子轉運蛋白1(OCT1/SLC22A1)轉運到腫瘤細胞中的。目前,OCT1在慢粒白血病中是否過(guò)表達尚有爭議。有研究認為,OCT1的表達和活性,可作為慢性粒細胞白血病患者長(cháng)期服用伊馬替尼的監測指標[1]。
ATP結合盒(ABC)超家族由49個(gè)基因表達,其中一些成員與慢粒白血病有關(guān)。ABCB1是近年研究最廣泛的藥物轉運蛋白之一。它是一種170kDa的細胞表面糖蛋白,可以通過(guò)泵出TKIs,在藥物外排中發(fā)揮重要作用。
關(guān)于A(yíng)BCB1多態(tài)性與慢粒白血病患者TKIs耐藥性發(fā)展的相關(guān)性目前仍不清楚,沒(méi)有令人信服的證據表明,ABCB1變體可作為藥物治療中的生物標志物。
有研究認為,ABCG2與白血病的發(fā)展有關(guān)[2]。ABCG2多態(tài)性同樣會(huì )改變蛋白質(zhì)對藥物的轉運能力。不過(guò),仍需要更多的研究來(lái)確定,ABC轉運蛋白多態(tài)性對慢粒白血病的影響。
2
藥物代謝
TKIs是細胞色素P450酶(CYP3A4和CYP3A5)的底物,因此,可以合理地預測TKIs可受其他同細胞色素P450酶相關(guān)藥物的影響[3]。這些藥物包括利福平(rifampicin)、抗驚厥藥(anticonvulsants)和天然藥物(herbal remedies)等。如果TKIs藥物代謝增加,TKIs的血漿濃度會(huì )降低,從而導致化療耐藥性[4]。
在存在藥物遺傳多態(tài)性的情況下,酶活性可能會(huì )受到影響,從而影響TKIs的代謝。具有臨床意義的多態(tài)性,包括:CYP3A4*20和CYP3A4*22,這兩種多態(tài)性都可能導致酶活性降低20%。目前,已知含有CYP3A4多態(tài)性的慢性粒細胞白血病患者可能會(huì )降低TKIs代謝,導致更大的副作用。
因此,在開(kāi)始伊馬替尼治療時(shí),應避免使用強效CYP3A4誘導劑。不過(guò),關(guān)于CYP450變異在TKIs反應性中的意義,尚未完全確定。
3
表觀(guān)遺傳學(xué)改變
異常的DNA甲基化在慢性粒細胞白血病的進(jìn)展中,也起著(zhù)關(guān)鍵作用。與健康受試者相比,慢粒白血病患者的甲基化CpG位點(diǎn)顯著(zhù)增加,這表明CpG甲基化位點(diǎn)可能參與導致慢粒白血病的分子過(guò)程。這一結果也表明,慢粒白血病的病因可能不僅僅是BCR:ABL1易位,還可能與其他因素有關(guān)。
此外,miRNA可能也在慢粒白血病的發(fā)病機制和治療耐藥性中發(fā)揮作用。慢粒白血病患者血液樣本中TKIs的存在,會(huì )影響miRNA的表達模式。此外,有反應和無(wú)反應的慢粒白血病患者的總體miRNA表達模式似乎各不相同[5]。不過(guò),是否可以利用miRNA表達,來(lái)監測TKIs的治療反應,仍存在爭議。
4
白血病干細胞(LSCs)
白血病干細胞(LSCs)是一種能夠自我更新,并具有耐藥性的低頻白血病細胞亞群。盡管它們似乎表達BCR:ABL1,但它們可以逃避TKIs效應,并增加復發(fā)的機會(huì )。在BCR:ABL1活性被抑制后,它們仍可以成為BCR:ABL1非依賴(lài)性TKIs抵抗機制[6]。
為了克服這一問(wèn)題,目前的研究正在評估靶向LSCs的聯(lián)合用藥策略。例如,通過(guò)抗TNFα抗體英夫利昔單抗(IFX)與TKIs的聯(lián)用,以誘導LSC對TKIs的易感性;或者CXCR4拮抗劑BKT140與TKIs聯(lián)用,以克服骨髓環(huán)境的保護作用。此外,也可以靶向LSCs的信號通路,如LDE225靶向Hedgehog、吡格列酮靶向JAK/STAT等。
5
蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶
多種蛋白磷酸酶被認為參與了慢性粒細胞白血病的發(fā)病機制[7]。以γ型蛋白酪氨酸磷酸酶受體(PTPRG)為例,已有研究證實(shí)在TKIs應答者中,PTPRG的表達水平比無(wú)應答者高得多,且PTPRG的蛋白質(zhì)水平是藥物依賴(lài)性的,這表明旨在增強PTPRG活性的方法,可能有益于慢粒白血病患者治療。
磷酸酶不僅在細胞增殖中起調節作用,還參與了LSC的靜止和自我更新的調節(圖1)。越來(lái)越多的證據表明,激酶和磷酸酶共同參與了CML的耐藥性過(guò)程。
圖1. 磷酸酶在慢粒白血病細胞自我更新和靜止過(guò)程中的主要調節機制[7]
6
替代途徑
BCR:ABL1融合蛋白的激活可觸發(fā)PI3K-Akt、JAK-STAT和MAP激酶信號通路等,導致細胞增殖信號增強、抗凋亡信號傳導、細胞運動(dòng)性改變和基質(zhì)細胞粘附性改變。這些途徑中的許多信號蛋白,可激活BCR:ABL1依賴(lài)性致癌基因。當不同的刺激激活癌癥細胞中的這些通路時(shí),可能導致治療失敗或低反應率。許多信號系統不僅發(fā)生突變,還可能發(fā)生基因轉錄的變化。
因此,發(fā)現并結合關(guān)鍵的信號通路,設計一個(gè)最 佳的靶點(diǎn)來(lái)克服耐藥性并引起合成致死性,是克服慢粒白血病耐藥性的重要研究方向。
05
慢粒白血病治療的未來(lái)展望
1
TKIs劑量個(gè)體化
用藥個(gè)體化是精準治療的重要部分,通過(guò)調整患者治療方案,促進(jìn)實(shí)現醫源性損害最小化,醫療耗費最低化以及病患獲益最大化,優(yōu)化療效并降低毒 性。目前劑量個(gè)體化可以借助治療藥物監測、群體藥代動(dòng)力學(xué)和藥物基因組學(xué)等方法。
劑量個(gè)體化最常見(jiàn)的工具是治療藥物監測(TDM)。TDM參與穩定測量體液中藥物水平,以更好地治療患者。TDM已被證明可用于預測伊馬替尼治療慢性粒細胞白血病的療效[8]。多項研究表明,伊馬替尼(谷濃度)1000 ng/mL是需要達到的目標。這一濃度水平被認為是獲得完全細胞遺傳學(xué)反應和達到MMR的保證。
此外,藥物遺傳學(xué)(PGx)對癌癥患者的劑量個(gè)性化也很重要。目前有超過(guò)10種化療藥物有臨床PGx指南,但TKIs不是其中之一。不同的藥物遺傳變異會(huì )影響TKIs的療效和毒 性,但由于數據矛盾,臨床PGx指南目前仍然無(wú)法用于TKIs。
除了TDM和PGx,藥效學(xué)或群體藥代動(dòng)力學(xué)模型(PPK)等其他劑量個(gè)體化技術(shù)也在發(fā)展。可能影響伊馬替尼個(gè)體間差異性的變量,包括慢性伊馬替尼暴露、遺傳多態(tài)性、年齡和體重。群體藥代動(dòng)力學(xué)模型可以確定影響患者藥物反應變異性的不同變量。可以將多個(gè)影響因素組合成一個(gè)數學(xué)模型,幫助預測患者的最 佳劑量。
2
TKIs的停藥問(wèn)題
TKIs治療后的慢粒白血病患者的相對生存率,與普通人群大致持平。盡管TKIs治療通常安全有效,但長(cháng)期使用這些藥物仍可能存在一定的風(fēng)險。患者經(jīng)常會(huì )遇到低級別、持續的不良事件。這些不良事件很常見(jiàn),但可能會(huì )對他們的整體健康產(chǎn)生影響。此外,也有一些嚴重的不良事件被報告,例如動(dòng)脈血栓形成事件和第二次惡性腫瘤的潛在風(fēng)險增加[9]。
除了副作用及不良反應外,長(cháng)期TKIs治療給患者和社會(huì )帶來(lái)的經(jīng)濟負擔,是另一個(gè)重要因素。有研究嘗試確定在已經(jīng)建立長(cháng)期深層分子反應或病情不太嚴重但穩定的患者中,TKIs是否可以安全地停藥。目前,只有患者接受了至少5年的治療、有2年的深層分子反應、沒(méi)有既往耐藥性或次優(yōu)/警告反應史、且年滿(mǎn)18歲的患者才可考慮停藥[10]。
3
基因編輯
在過(guò)去的幾年里,基因編輯技術(shù)在白血病治療領(lǐng)域,獲得了極大關(guān)注。CRISPR/Cas9系統可成功沉默BCR:ABL1癌基因,逆轉其促腫瘤功能[11]。這表明CRISPR/Cas9技術(shù),可以作為T(mén)KIs耐藥的慢粒白血病患者的一種有前途的治療新選擇(圖2)。然而,目前專(zhuān)門(mén)針對慢粒白血病的基因編輯研究尚不充分。
圖2. 慢性粒細胞白血病的基因治療與常規治療[12]
結語(yǔ)
在與慢粒白血病的這場(chǎng)漫長(cháng)決斗中,在“藥神”的光輝之名傳遍的背后,是無(wú)數的生物學(xué)家、藥學(xué)家和一線(xiàn)醫務(wù)工作者前赴后繼的不懈努力。通過(guò)他們的努力,人類(lèi)對疾病不再束手無(wú)策。“神藥”伊馬替尼的橫空出世既是一座里程碑,同時(shí)也為我們帶來(lái)了新的問(wèn)題。
在TKIs的長(cháng)期應用過(guò)程中,有患者產(chǎn)生了TKIs耐藥性,也有患者出現了突發(fā)性危象。同時(shí),治療個(gè)體化也為T(mén)KIs的臨床用藥提出了更高的要求,基因編輯技術(shù)則為慢粒白血病的治療提供了全新思路。
《我不是藥神》的故事已經(jīng)結束了,而人類(lèi)與慢粒白血病不懈抗爭的故事仍將繼續書(shū)寫(xiě)下去。
參考文獻:
1. Watkins DB, Hughes TP, White DL. BCR-ABL1 mutation development during first-line treatment with dasatinib or imatinib for chronic myeloid leukemia in chronic phase. Leukemia. 2015, 29: 1832-1838.
2. Scharenberg CW, Harkey MA, Torok-Storb B. The ABCG2 transporter is an efficient hoechst 33342 efflux pump and Is preferentially expressed by immature human hematopoietic progenitors. Blood. 2002, 99: 507-512.
3. Haouala A, Widmer N, Duchosal MA, et al. Drug interactions with the tyrosine kinase inhibitors imatinib, dasatinib, and nilotinib. Blood. 2011, 117: e75-e87.
4. Tian X, Zhang H, Heimbach T, et al. Effect of vemurafenib on the pharmacokinetics of a single dose of digoxin in patients with BRAFV600mutation-positive metastatic malignancy. J Clin Pharmacol. 2018, 58: 1067-1073.
5. San José-Enériz E, Román-Gómez J, Jiménez-Velasco A, et al. Microrna expression profiling in imatinib-resistant chronic myeloid leukemia patients without clinically significant ABL1-mutations. Mol Cancer. 2009, 8: 69.
6. Morotti A, Panuzzo C, Fava C, et al. Kinase-inhibitor-insensitive cancer stem cells in chronic myeloid leukemia. Expert Opin Biol Ther. 2014, 14(3): 287-299.
7. Boni C, Sorio C. Current views on the interplay between tyrosine kinases and phosphatases in Chronic Myeloid Leukemia. Cancers. 2021, 13(10): 2311.
8. García-Ferrer M, Wojnicz A, Mejía G, et al. Utility of therapeutic drug monitoring of imatinib, nilotinib, and dasatinib in chronic myeloid leukemia: a systematic review and meta-analysis. Clin Ther. 2019, 41: 2558-2570.
9. Douxfils J, Haguet H, Mullier F, et al. Association between BCR-ABL tyrosine kinase inhibitors for chronic myeloid leukemia and cardiovascular events, major molecular response, and overall survival. JAMA Oncol. 2016, 2(5): 625-632.
10. Rea D, Ame S, Berger M, et al. Discontinuation of tyrosine kinase inhibitors in chronic myeloid leukemia: recommendations for clinical practice from the French chronic myeloid leukemia study group. Cancer. 2018, 124(14): 2956-2963.
11. García-Tu?ón I, Hernández-Sánchez M, Ordo?ez JL, et al. The CRISPR/Cas9 system efficiently reverts the tumorigenic ability of BCR/ABL in vitroand in a xenograft model of chronic myeloid leukemia. Oncotarget. 2017, 8(16): 26027-26040.
12. Salma Y, Mohamed AI, Rana AJ, et al. Management of chronic myeloid leukaemia: current treatment options, challenges, and future strategies, Hematology, 2023, 28(1): 2196866.
作者簡(jiǎn)介
理性的蛋炒飯
藥學(xué)背景,碩士畢業(yè)于中國藥科大學(xué),熟悉藥物項目調研及藥物研究工作。濟濟多士,藥學(xué)專(zhuān)攻。存心以仁,任事以誠。愿與各位醫藥同仁互相學(xué)習,共同進(jìn)步。
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com