多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)為漿細胞惡性腫瘤,其增殖產(chǎn)生的單克隆免疫球蛋白(M蛋白)在血液或尿液中積聚導(dǎo)致“CRAB”癥狀即貧血、腎損害、高鈣血癥和溶骨性病變。據(jù)統(tǒng)計,MM的年發(fā)病率為5/10萬例,好發(fā)于老年男性[1]。在過去的20年中,蛋白酶體抑制劑(proteasome inhibitors,PIs)、免疫調(diào)節(jié)劑(immunomodulatory drug,IMiD)和自體干細胞移植(autologous stem cell transplantation,ASCT)的廣泛應(yīng)用,為MM患者提供了更多的治療選擇。來那度胺和硼替佐米的應(yīng)用使MM患者的生存期得到顯著改善[2],中位生存期(median overall survival,mOS)從3~4年延長至7~8年[3],5年生存率(overall survival,OS)從 32.6%上升至46.4%[1]。目前,MM仍無法治愈,多數(shù)患者會產(chǎn)生耐藥,導(dǎo)致疾病復(fù)發(fā)甚至死亡。臨床對于耐藥復(fù)發(fā)的患者,大多給予相應(yīng)的替代藥物,目前許多新藥可用于治療復(fù)發(fā)難治性MM,包括近年來美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)的藥物,如第2、3代蛋白酶體抑制劑艾沙佐米(ixazomib)和卡非佐米(carfilzomib),免疫調(diào)節(jié)劑泊馬度胺(pomalidomide),單克隆抗體(daratumumab和elotuzumab),組蛋白去乙?;敢种苿╤istone deacetylase inhibitors,HDACis)和一些新的靶向藥物(如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)劑、紡錘體驅(qū)動蛋白抑制劑、NF-κB、MAPK和AKT通路抑制劑)等[4]。本文就HDACis對MM的殺傷機制及其在復(fù)發(fā)難治性MM中的治療進展進行綜述。
組蛋白乙?;怯山M蛋白乙?;D(zhuǎn)移酶(histone acetyltransferase,HAT)將乙酰輔酶A的乙?;D(zhuǎn)移到組蛋白氨基酸末端特定的賴氨酸殘基上,組蛋白乙?;欣贒NA與組蛋白八聚體的解離,核小體結(jié)構(gòu)松弛,從而使各種轉(zhuǎn)錄因子和協(xié)同轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合位點特異性結(jié)合,激活基因的轉(zhuǎn)錄[5]。在細胞核內(nèi),組蛋白乙?;徒M蛋白去乙?;^程屬于動態(tài)平衡,并由HAT和組蛋白去乙?;福╤istone deacetylase,HDAC)共同調(diào)控[6]。組蛋白乙?;诳鼓[瘤增殖中發(fā)揮重要作用,特別是調(diào)節(jié)細胞周期、誘導(dǎo)細胞凋亡和分化方面作用顯著[6]。HDACis通過抑制HDAC,促進組蛋白乙?;瑥亩l(fā)揮抗腫瘤作用。自確認HDACis后,研究者隨后又發(fā)現(xiàn)多個HDAC同工酶[7],目前共確認4類HDACis,其中3類含金屬(Zn2+)及1種NAD+依賴的HDACis。HDAC 1、HDAC 2、HDAC 3和HDAC 8屬于Ⅰ類HDAC;HDAC 4、HDAC 5、HDAC 7和HDAC 9屬于Ⅱa類,而HDAC 6和HDAC 10為Ⅱb類;HDAC 11是Ⅳ類中唯一成員。共有7種去乙?;福⊿IRTs)即SIRTs1~7,其中HDACⅠ類為組成性表達,其他HDAC則為選擇性表達。HDACis通常靶向Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ[7]?;贖DACis對細胞的調(diào)控作用,早期研究表明HDACis對皮膚T細胞淋巴瘤(cutaneous T-cell lymphoma,CTCL)和外周T細胞淋巴瘤(peripheral T-cell lymphoma,PTCL)等惡性淋巴系統(tǒng)腫瘤具有生物活性[8]。panobinostat則是第1個獲批可用于其他惡性腫瘤的HDACis,也獲批用于治療復(fù)發(fā)難治性MM?,F(xiàn)已成為多種腫瘤(神經(jīng)母細胞瘤、子宮內(nèi)膜癌、胃癌、結(jié)腸癌、子宮頸癌、肺癌、乳腺癌等)新的治療靶點[9]。相關(guān)臨床研究表明[10-11],HDACis聯(lián)合其他抗骨髓瘤藥物對復(fù)發(fā)難治性MM患者具有良好的抗腫瘤活性。
HDACis可以使硫氧還蛋白結(jié)合蛋白-2(thioredoxin binding protein-2,TBP-2)水平增加,抑制硫氧還蛋白(thioredoxin,Trx)的活性,而Trx是活性氧(reactive oxygen species,ROS)的主要清除劑,由于Trx活性被抑制,使細胞內(nèi)ROS累積,從而增加氧化應(yīng)激,導(dǎo)致氧化性DNA損傷,而氧化性DNA損傷可以誘導(dǎo)氧化相關(guān)激酶,如血紅素加氧酶-1、c-Jun N端激酶、P38絲裂原活化蛋白激酶等活化,激活線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑,從而誘導(dǎo)MM細胞凋亡[12]。
細胞周期由細胞周期蛋白、細胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)和細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(cyclin dependent kinases inhibitors,CKIis)共同調(diào)控,P53蛋白可與P21的啟動子結(jié)合增加P21的表達,而HDAC1可與P53競爭性結(jié)合P21啟動子抑制P21表達,而HDACis通過抑制HDAC1活性使P21表達增加,從而誘導(dǎo)MM細胞周期停滯在G0/G1期[13]。
HDACis可激活內(nèi)源性和外源性通路誘導(dǎo)細胞凋亡[14]。HDACis介導(dǎo)的內(nèi)源性通路的激活通過下述方式實現(xiàn):1)下調(diào)抗凋亡Bcl-2家族因子(如Bim、Bak、Bax、Noxa和PUMA)和上調(diào)促凋亡Bcl-2家族因子(Bcl-2和Bcl-X);2)下調(diào)凋亡抑制劑(inhibitor of apoptosis protein,IAP);3)損傷線粒體使凋亡誘導(dǎo)因子(apoptosis inducing factor,AIF)和細胞色素C在細胞質(zhì)中釋放。HDACis還可以通過上調(diào)caspase-8蛋白和下調(diào)Flice-like抑制蛋白(caspase-8抑制劑)激活外源性通路,從而誘導(dǎo)細胞凋亡[12,15]。
未折疊蛋白(unfolded protein response,UPR)反應(yīng)依賴于HDAC6,使α-微管蛋白去乙?;瑥亩沟鞍踪|(zhì)聚集體在微管蛋白鏈上遷移并形成聚集體[16]。HDACis可抑制HDAC6,阻礙聚集體形成,而PI抑制蛋白酶體的作用機制現(xiàn)已明確,HDACis與PI聯(lián)合應(yīng)用可雙重抑制蛋白酶體和聚集體降解錯誤蛋白,激活UPR途徑,誘導(dǎo)MM細胞凋亡[16]。
各種促細胞分裂劑,如血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和堿性成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor 2,F(xiàn)GF-2)已經(jīng)涉及多種惡性腫瘤的血管生成過程。白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)是骨髓瘤細胞的生長因子,IL-6和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)可以促進表達白細胞介素-6受體(interleukin-6 receptor,IL-6r)的MM細胞分泌VEGF[17]。有研究表明[18],在組蛋白乙酰化的狀態(tài)時,VEGF可以刺激參與血管生成的許多基因(FLT-1、KDR和血管生成素-2)其啟動子中潛在的E2F1結(jié)合位點,導(dǎo)致上述啟動子的轉(zhuǎn)錄激活,促進血管生成。HDACis可以抑制組蛋白乙?;癄顟B(tài),從而抑制血管生成。HDACis可以通過抑制Ⅱ類HDAC,從而使血管內(nèi)皮生長因子受體-1(vascular endothelial growth factor receptor-1,VEGFR1)和血管內(nèi)皮生長因子受體-2(vascular endothelial growth factor receptor-2,VEGFR2)蛋白表達降低,從而抑制VEGF活性[19]。因此,HDACis可以直接抑制VEGF或通過下調(diào)組蛋白乙?;癄顟B(tài),抑制VEGF參與血管生成通路,從而抑制血管的生成。
目前正在開發(fā)的HDACis有vorinostat、belinostat、entinostat、mocetinostat和romidepsine,分別作用于不同的HDAC靶點。
在單藥vorinostat治療復(fù)發(fā)難治性MM患者的臨床Ⅰ期試驗中,受試患者口服 vorinostat(200、250、300 mg),2次/d,持續(xù)5 d,4周為1個周期或口服vorinostat(200、300、400 mg),2次/d,持續(xù)14 d,3周為1個周期,直至疾病進展或出現(xiàn)不可耐受的不良反應(yīng),10例患者中9例評效為疾病穩(wěn)定[20]。Niesvizky等[21]開展的romidepsine臨床Ⅱ期試驗,13例MM患者接受romidepsine(13 mg/m2d1、8、15,靜滴4 h,28 d為1個周期)中位治療時間為2個周期,其中12例患者4例出現(xiàn)M蛋白穩(wěn)定,其他患者的骨痛和高鈣血癥得到明顯改善。
HDACis與PI聯(lián)合應(yīng)用可雙重抑制蛋白酶體和聚集體。有研究表明[15,22],HDACis還可以直接抑制蛋白酶體的活性及其亞基的表達,并增強MM細胞對PI抑制蛋白酶體的敏感性。HDACis也可增強其他促凋亡藥物的抗MM活性,包括地塞米松和IMiDs[15]。
3.2.1 雙藥聯(lián)合 Siegel等[23]招募143例接受至少2種藥物(既往應(yīng)用硼替佐米耐藥)的復(fù)發(fā)難治性MM患者,使其應(yīng)用vorinostat(400 mg/d,d1~14)聯(lián)合硼替佐米(1.3 mg/m2,d1、4、8、11)治療2~4個周期。結(jié)果顯示,上述患者的mOS為11.2個月,2年OS為32%。該治療方案具有良好的耐受性,常見不良反應(yīng)為血小板減少(69.7%)、惡心(57.0%)、腹瀉(53.5%)、貧血(52.1%)和疲勞(48.6%)。
Dimopoulos等[24]開展了隨機、雙盲、安慰劑對照的臨床Ⅲ期試驗,招募637例接受過1~3項治療方案的非頑固性復(fù)發(fā)難治性MM患者。其中vorinostat組(vorinostat聯(lián)合硼替佐米)317例,安慰劑組(安慰劑聯(lián)合硼替佐米)320例,觀察到vorinostat組患者疾病顯著改善,vorinostat組與安慰劑組的總緩解率(overall response rate,ORR)分別為54%和41%(P<0.001),與安慰劑組相比,vorinostat組的無進展生存期(progression free survival,PFS)增加(7.6個月vs.6.8個月;HR=0.770,P=0.010),疾病進展時間延長(7.7個月vs.7.0個月;HR=0.790,P=0.020)。兩組最常見的3/4級不良反應(yīng)為血小板減少癥(45%vs.24%)、中性粒細胞減少癥(28%vs.25%)和貧血(17%vs.13%)。
3.2.2 三藥聯(lián)合 Richardson等[25]研究為panobinostat(20 mg/d)與硼替佐米(1.3 mg/m2)及地塞米松(20 mg/d)聯(lián)合治療55例復(fù)發(fā)難治性MM患者,ORR為34.5%。Bilotti等[26]開展的26例復(fù)發(fā)難治性MM患者接受vorinostat、來那度胺和地塞米松三藥聯(lián)合治療,ORR為31%,mOS為28.5個月。San-Miguel等[27]開展的臨床Ⅰb期研究,47例復(fù)發(fā)難治性MM患者接受panobinostat聯(lián)合硼替佐米治療,該試驗在劑量擴展階段加入地塞米松,結(jié)果顯示在擴展階段的ORR為73.3%,而在劑量遞增階段ORR僅為52.9%,表明聯(lián)合地塞米松的三藥聯(lián)合治療可顯著提升有效率。San-Miguel等[27]隨后開展一項大樣本研究,入選768例MM患者,并進行隨機分配,其中387例隨機分配到panobinostat組(panobinostat聯(lián)合硼替佐米和地塞米松),381例患者分配到安慰劑組(安慰劑聯(lián)合硼替佐米和地塞米松),兩組的中位PFS(median PFS,mPFS)分別為11.9個月和8個月(P<0.001),完全緩解(complete response,CR)或接近完全緩解(near complete response,nCR)患者分別為107例和60例(P<0.001),panobinostat組比例顯著高于安慰劑組,panobinostat組228例(60%)有嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生,安慰劑組有157例(41%)有嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生。兩組常見不良反應(yīng)發(fā)生率分別為血小板減少癥(67%vs.31%)、淋巴細胞減少(53%vs.40%)、腹瀉(26%vs.8%)、周圍神經(jīng)病變(18%vs.15%)、虛弱和疲勞(24%vs.12%)。30例復(fù)發(fā)難治性MM患者接受vorinostat、來那度胺和地塞米松三藥聯(lián)合治療[11]。結(jié)果顯示,47%達到部分緩解(partial response,PR)及以上,其中31%為既往來那度胺耐藥,32%為既往PIs耐藥。
3.2.3 四藥聯(lián)合 Vesole等[28]研究顯示,17例MM患者接受卡非佐米、來那度胺、vorinostat和地塞米松四藥聯(lián)合治療,其ORR為53%,12%達到非常好的部分緩解(very good partial response,VGPR),41%達PR,mPFS為12個月,常見的不良反應(yīng)≥3級,包括中性粒細胞減少癥(53%)、血小板減少癥(53%)和貧血(41%)。
綜上所述,HDACis可以通過調(diào)節(jié)組蛋白乙酰化和組蛋白去乙?;?,參與MM細胞基因轉(zhuǎn)錄,誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和DNA損傷,促進細胞周期停滯,誘導(dǎo)細胞凋亡,抑制聚集體及血管形成。上述臨床試驗表明,HDACis與其他抗骨髓瘤藥物的聯(lián)合治療具有較好的臨床效果,對于既往PI或來那度胺耐藥的患者,聯(lián)合HDACis為較好的選擇,但是HDACis等多藥聯(lián)合的不良反應(yīng)發(fā)生率也相對提高。鑒于此,深入了解HDACis在體內(nèi)的藥代動力學(xué)、組織分布、作用靶點和生物學(xué)作用的復(fù)雜性,有助于提高抗腫瘤效應(yīng)并減少不良反應(yīng),為復(fù)發(fā)難治性MM的治療和預(yù)后帶來更多的可能。