羅雨晴,陳怡,俞康
溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科 重點(diǎn)血液學(xué)實(shí)驗(yàn)室,浙江溫州 325006
FMS樣酪氨酸激酶3(FMS-like tyrosine kinase 3, FLT3)是Ⅲ類受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK),主要表達(dá)于造血干細(xì)胞和造血祖細(xì)胞群,在髓系細(xì)胞及淋巴系細(xì)胞發(fā)育的早期階段發(fā)揮重要作用[1]。其配體(FL)主要表達(dá)于骨髓基質(zhì)細(xì)胞,生理?xiàng)l件下,血漿中可溶性FL水平極低,病理狀態(tài)下FL水平可明顯升高[2-3]。FLT3與FL結(jié)合后二聚化,激酶結(jié)構(gòu)域的活化環(huán)(activation loop, Aloop)引起酪氨酸殘基自磷酸化,啟動(dòng)FLT3快速激活。活化FLT3參與造血干細(xì)胞存活、增殖、分化等多種信號(hào)通路。FLT3突變可使FLT3異常激活,致使FLT3受體持續(xù)性自磷酸化[4]。在新發(fā)的急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia, AML)患者中,約有1/3存在FLT3突變[5],最常見的為內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)突變(FLT3-ITD)和酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域A-loop的點(diǎn)突變(FLT3-TKD)。國內(nèi)外指南均指出FLT3-ITD突變是導(dǎo)致預(yù)后不良的因素之一[6-8]。隨著近年來FLT3抑制劑研究的進(jìn)展,F(xiàn)LT3已成為AML治療最有希望的靶點(diǎn)之一,看到FLT3+AML患者的化療緩解率得到明顯提高,預(yù)后也得到一定程度地改善[9-12],但療效難以長期維持,大部分患者無法擺脫復(fù)發(fā)或耐藥的命運(yùn),這也成為臨床上亟待解決的難題。該綜述對(duì)FLT3抑制劑耐藥機(jī)制及耐藥后治療進(jìn)行探討。
FLT3-ITD與FLT3-TKD分子機(jī)制不同,ITD突變?yōu)榻そY(jié)構(gòu)域(juxta membrane domain, JMD)末端出現(xiàn)重復(fù)串聯(lián),干擾FLT3自抑制結(jié)構(gòu)狀態(tài)使其變得活躍,而TKD突變通常為發(fā)生于密碼子D835和I836的點(diǎn)突變,使得A-loop上由天冬氨酸-苯丙氨酸-甘氨酸(Asp-Phe-Gly,DFG)3個(gè)氨基酸形成的非活性DFG-out構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚訢FG-in構(gòu)象[13]。FLT3抑制劑競爭性抑制胞內(nèi)TKD的ATP結(jié)合位點(diǎn),從而阻止FLT3自磷酸化及下游信號(hào)通路激活。根據(jù)不同作用位點(diǎn)將FLT3抑制劑分為Ⅰ型和Ⅱ型,當(dāng)FLT3受體處于DFG-in活性構(gòu)象時(shí),Ⅰ型抑制劑直接與其ATP位點(diǎn)結(jié)合;而Ⅱ型抑制劑作用于ATP位點(diǎn)緊鄰的疏水結(jié)構(gòu)域,當(dāng)FLT3受體處于DFG-out構(gòu)象時(shí)才能與之結(jié)合起到抑制作用[14]。FLT3-TKD保持DFG-in構(gòu)象,而FLT3-ITD可以表現(xiàn)為DFG-in和DFG-out兩種構(gòu)象,因此,Ⅰ型FLT3抑制劑對(duì)ITD和TKD均有效,而Ⅱ型抑制劑僅作用于ITD突變。目前臨床常用的Ⅰ型FLT3抑制劑包括米哚妥林、吉瑞替尼和克拉尼布,Ⅱ型抑制劑包括索拉非尼和奎扎替尼。
FLT3抑制劑在單藥治療、聯(lián)合化療及移植后維持治療中均顯示出強(qiáng)大的療效,但其效應(yīng)持續(xù)時(shí)間并不持久,多數(shù)患者在3~6個(gè)月左右復(fù)發(fā)。耐藥機(jī)制的探索及新靶點(diǎn)治療的開發(fā)成為目前研究的重點(diǎn)。FLT3抑制劑耐藥機(jī)制因藥物類型而異,以下分為細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外機(jī)制對(duì)耐藥機(jī)制進(jìn)行闡述。
2.1.1 FLT3“靶上”突變 FLT3靶上二次突變,最常見的是TKD突變,通常發(fā)生于“gatekeeper” F691殘基和A-loop的D835殘基處,也可能涉及I836、D839、Y842等TKD殘基。這一機(jī)制與Ⅱ型FLT3抑制劑相關(guān)最為密切,繼發(fā)TKD突變患者對(duì)奎扎替尼和索拉非尼等耐藥。Ⅰ型抑制劑中,吉瑞替尼與克拉尼布對(duì)FLT3-D835突變均有抑制活性。但FLT3-F691突變對(duì)目前臨床可用的FLT3抑制劑廣泛耐藥,包括吉瑞替尼、克拉尼布、奎扎替尼[15-18]。單藥吉瑞替尼[17,19]和克拉尼布[20]治療復(fù)發(fā)/難治FLT3+AML患者的研究中,均檢測到10%左右的患者耐藥時(shí)發(fā)生FLT3-F691突變。對(duì)一組奎扎替尼單藥治療復(fù)發(fā)的患者進(jìn)行單細(xì)胞測序,發(fā)現(xiàn)63%(7/11)的患者在復(fù)發(fā)時(shí)出現(xiàn)獲得性TKD突變,這些獲得性突變可能是新發(fā)的,也可能是通過已存在的亞克隆擴(kuò)增,在奎扎替尼治療的過程中被積極選擇,從而出現(xiàn)新的突變導(dǎo)致復(fù)發(fā)耐藥[21]。
2.1.2 平行/下游信號(hào)通路的“脫靶”突變 非FLT3突變的克隆擴(kuò)增或繼發(fā)性突變的出現(xiàn)是耐藥的關(guān)鍵機(jī)制。McMahon C M等[19]對(duì)吉瑞替尼治療前后的患者樣本測序發(fā)現(xiàn)多種耐藥突變,包括RAS通路基因(NARS、KRAS、PTPN11)、ASXL1、TET2等,其中RAS通路上的基因突變最為常見(15/41),其中5/41出現(xiàn)FLT3-F691突變,值得注意的是,在這5例患者中有4例患者接受小劑量吉瑞替尼(80~120 mg/d),隨后的FLT3+AML細(xì)胞株體外建模試驗(yàn)表明吉瑞替尼劑量影響克隆選擇,低劑量的吉瑞替尼治療傾向于向F691突變演變。而克拉尼布治療引起FLT3的“靶上”繼發(fā)性突變少見,Zhang H等[20]對(duì)克拉尼布治療前后的患者樣本進(jìn)行全外顯子組測序,發(fā)現(xiàn)RAS通路基因突變有助于耐藥發(fā)生。這些突變并不局限于FLT3突變細(xì)胞,同樣出現(xiàn)于FLT3野生型細(xì)胞中。在這些平行/下游信號(hào)通路上的突變,RAS/MAPK通路和PI3K/AKT/mTOR通路上的突變?cè)诩鹛婺岷涂死岵贾委熌退幹凶顬槌R姟?/p>
2.2.1 FL和骨髓微環(huán)境 FL在早期造血干細(xì)胞增殖及外周血成熟白細(xì)胞發(fā)育過程中起到重要作用。在誘導(dǎo)化療及鞏固治療期間,骨髓微環(huán)境中FL水平升高[22],誘導(dǎo)FLT3+AML細(xì)胞增殖,并對(duì)抗FLT3抑制劑的抗白血病作用,抑制白血病細(xì)胞凋亡。骨髓微環(huán)境可通過血小板衍生生長因子(plateletderived growth factor, PDGF)、血 管內(nèi) 皮生 長因 子(vascular endothelial growth factor, VEGF)等 細(xì) 胞 因子或細(xì)胞-細(xì)胞直接接觸作用[23],在一定程度上起到抗白血病細(xì)胞凋亡的作用。FL可與骨髓微環(huán)境協(xié)同作用保護(hù)白血病細(xì)胞免受化療損傷。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)LT3+AML細(xì)胞株與正常人的骨髓基質(zhì)細(xì)胞共同培養(yǎng)或加入外源性FL,可抵抗FLT3抑制劑的抗白血病效應(yīng)[22]。
2.2.2 細(xì) 胞 色 素P450 3A4(CYP3A4)代 謝 肝 臟CYP3A4在藥物代謝上發(fā)揮重要的作用,CYP3A4對(duì)多種FLT3抑制劑的快速代謝,可使血漿藥物濃度不足[24]。骨髓基質(zhì)細(xì)胞也表達(dá)大部分細(xì)胞色素P450酶[25]。骨髓微環(huán)境中CYP3A4的高表達(dá),可抑制FLT3抑制劑達(dá)到有效藥物濃度。Chang YT等[26]發(fā)現(xiàn)在體外試驗(yàn)及小鼠模型中,CYP3A4參與骨髓基質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的FLT3抑制劑耐藥,敲除CYP3A4后骨髓基質(zhì)細(xì)胞對(duì)白血病細(xì)胞的保護(hù)作用削弱??死顾乜膳cCYP3A4形成不可逆共價(jià)連接,將其作為一種CYP3A抑制劑用于體外試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)克拉霉素可逆轉(zhuǎn)骨髓基質(zhì)介導(dǎo)的對(duì)抗FLT3抑制劑效應(yīng),而在無骨髓基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)的情況下,克拉霉素對(duì)FLT3抑制劑的抗白血病活性沒有影響。
FLT3抑制劑聯(lián)合常規(guī)細(xì)胞毒性化療或去甲基化藥物(hexamethylenamine, HMA)應(yīng)用復(fù)發(fā)/難治FLT3+AML患者已被多項(xiàng)臨床研究證實(shí)其療效和安全性[9,12,27-31]。臨床前研究證實(shí)HMA與FLT3抑制劑存在協(xié)同細(xì)胞毒性作用[32-33],且考慮到HMA在老年患者中更易耐受,這種聯(lián)合方案是目前應(yīng)用較多的。
Bcl-2抑制劑與HMA聯(lián)合已于2018年獲批用于初治老年或不適合強(qiáng)化誘導(dǎo)治療的AML患者。Bcl-2抑制劑與FLT3抑制劑雙藥靶向治療作為目前FLT3+AML治療的研究熱點(diǎn)。臨床前實(shí)驗(yàn)證明Bcl-2抑制劑——維奈托克(Ventoclax)可與FLT3抑制劑起到協(xié)同作用,Bcl-2上調(diào)還可克服FLT3抑制劑耐藥問題[34-36]。Dinardo CD等[37]在單中心Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,14例復(fù)發(fā)/難治FLT3+AML患者接受維奈托克、地西他濱以及FLT3抑制劑三聯(lián)治療,緩解率達(dá)64%。從目前的數(shù)據(jù)來看,三聯(lián)應(yīng)用Bcl-2抑制劑、FLT3抑制劑和HMA治療可能是提高老年患者長期生存的最佳方法。
KX2-391 KX2-391是FLT3和微管蛋白雙重抑制劑,在前列腺癌、惡性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等多種腫瘤中表現(xiàn)出抗癌活性。Wang P等[38]在體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),KX2-391對(duì)FLT3-D835、FLT3-F691突變和奎扎替尼耐藥的AML細(xì)胞株表現(xiàn)出很強(qiáng)的生長抑制和促進(jìn)凋亡作用,還起到抑制FLT3磷酸化及其下游信號(hào)傳導(dǎo)的作用。在一項(xiàng)Ⅰb期臨床試驗(yàn)中,24例老年難治AML患者分別接受5個(gè)不同劑量水平的單藥KX2-391治療,耐受性良好[39]。目前的結(jié)果表明KX2-391對(duì)FLT3-ITD+AML,包括FLT3-F691L在內(nèi)的耐藥突變有效,具有成為難治FLT3-ITD或耐藥FLT3+AML患者的二線用藥的潛力。
FF-10101 FF-10101可與FLT3共價(jià)結(jié)合,對(duì)FLT3具有高度選擇性和不可逆性,可與DFG-out和DFG-in兩種構(gòu)象結(jié)合,對(duì)FLT3-D835、FLT3-F691等耐藥具有抑制效應(yīng)。在體外及體內(nèi)試驗(yàn)中,可顯著抑制表達(dá)FLT3-D835Y、FLT3-F691或原發(fā)性FLT3-ITD、FLT3-TKD突變的白血病細(xì)胞,對(duì)奎扎替尼耐藥的AML細(xì)胞也有抑制效應(yīng)[40]。
TTT-3002 TTT-3002可廣泛抑制FLT3-TKD,包括D835突變和F691L突變。在小鼠模型中,口服給藥即可顯著降低耐藥小鼠的腫瘤負(fù)荷[41]。值得注意的是,體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TTT-3002對(duì)從FLT3+AML患者分離出來的白血病細(xì)胞具有細(xì)胞毒性,而對(duì)健康人群血液中正常造血干細(xì)胞毒性較小[42],表明其在成為新一代FLT3抑制劑上的巨大潛力。
FLT3抑制劑在FLT3+AML中顯示出其良好的療效,但隨著FLT3抑制劑耐藥問題的出現(xiàn)和新型FLT3抑制劑的不斷開發(fā),臨床上對(duì)FLT3+AML患者的治療方案也變得日益復(fù)雜。此外,不同共存基因突變對(duì)不同藥物作用亦有影響,如伴隨NPM1突變的患者對(duì)維奈托克反應(yīng)更佳。對(duì)于新發(fā)FLT3+AML患者而言,異基因造血干細(xì)胞移植仍是誘導(dǎo)化療緩解后的首選方案,可以使患者擁有更佳的預(yù)后和生存治療,同時(shí)建議在移植后繼續(xù)FLT3抑制劑維持治療。而對(duì)于復(fù)發(fā)難治患者而言,如何決定后續(xù)的治療方案仍是目前臨床上的難題,第一選擇是參加臨床試驗(yàn)。除此之外,F(xiàn)LT3抑制劑聯(lián)合化療以達(dá)深度緩解從而為移植創(chuàng)造條件是最優(yōu)解。FLT3+AML患者預(yù)后不良,尤其是對(duì)于復(fù)發(fā)難治患者,目前獲批的藥物更少。近年來,許多新藥在臨床前試驗(yàn)中都獲得了令人欣喜的結(jié)果,有希望克服FLT3抑制劑耐藥問題,為后續(xù)深度緩解及移植創(chuàng)造條件,提高患者生存質(zhì)量。