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FLT3抑制剂耐药机制及耐药后治疗

2022-03-12罗雨晴陈怡俞康

中外医疗 2022年29期
关键词:克拉白血病骨髓

罗雨晴,陈怡,俞康

温州医科大学附属第一医院血液内科 重点血液学实验室,浙江温州 325006

FMS样酪氨酸激酶3(FMS-like tyrosine kinase 3, FLT3)是Ⅲ类受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK),主要表达于造血干细胞和造血祖细胞群,在髓系细胞及淋巴系细胞发育的早期阶段发挥重要作用[1]。其配体(FL)主要表达于骨髓基质细胞,生理条件下,血浆中可溶性FL水平极低,病理状态下FL水平可明显升高[2-3]。FLT3与FL结合后二聚化,激酶结构域的活化环(activation loop, Aloop)引起酪氨酸残基自磷酸化,启动FLT3快速激活。活化FLT3参与造血干细胞存活、增殖、分化等多种信号通路。FLT3突变可使FLT3异常激活,致使FLT3受体持续性自磷酸化[4]。在新发的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)患者中,约有1/3存在FLT3突变[5],最常见的为内部串联重复突变(FLT3-ITD)和酪氨酸激酶结构域A-loop的点突变(FLT3-TKD)。国内外指南均指出FLT3-ITD突变是导致预后不良的因素之一[6-8]。随着近年来FLT3抑制剂研究的进展,FLT3已成为AML治疗最有希望的靶点之一,看到FLT3+AML患者的化疗缓解率得到明显提高,预后也得到一定程度地改善[9-12],但疗效难以长期维持,大部分患者无法摆脱复发或耐药的命运,这也成为临床上亟待解决的难题。该综述对FLT3抑制剂耐药机制及耐药后治疗进行探讨。

1 FLT3抑制剂

FLT3-ITD与FLT3-TKD分子机制不同,ITD突变为近膜结构域(juxta membrane domain, JMD)末端出现重复串联,干扰FLT3自抑制结构状态使其变得活跃,而TKD突变通常为发生于密码子D835和I836的点突变,使得A-loop上由天冬氨酸-苯丙氨酸-甘氨酸(Asp-Phe-Gly,DFG)3个氨基酸形成的非活性DFG-out构象转变为活性DFG-in构象[13]。FLT3抑制剂竞争性抑制胞内TKD的ATP结合位点,从而阻止FLT3自磷酸化及下游信号通路激活。根据不同作用位点将FLT3抑制剂分为Ⅰ型和Ⅱ型,当FLT3受体处于DFG-in活性构象时,Ⅰ型抑制剂直接与其ATP位点结合;而Ⅱ型抑制剂作用于ATP位点紧邻的疏水结构域,当FLT3受体处于DFG-out构象时才能与之结合起到抑制作用[14]。FLT3-TKD保持DFG-in构象,而FLT3-ITD可以表现为DFG-in和DFG-out两种构象,因此,Ⅰ型FLT3抑制剂对ITD和TKD均有效,而Ⅱ型抑制剂仅作用于ITD突变。目前临床常用的Ⅰ型FLT3抑制剂包括米哚妥林、吉瑞替尼和克拉尼布,Ⅱ型抑制剂包括索拉非尼和奎扎替尼。

2 FLT3耐药机制

FLT3抑制剂在单药治疗、联合化疗及移植后维持治疗中均显示出强大的疗效,但其效应持续时间并不持久,多数患者在3~6个月左右复发。耐药机制的探索及新靶点治疗的开发成为目前研究的重点。FLT3抑制剂耐药机制因药物类型而异,以下分为细胞内和细胞外机制对耐药机制进行阐述。

2.1 细胞内源性机制

2.1.1 FLT3“靶上”突变 FLT3靶上二次突变,最常见的是TKD突变,通常发生于“gatekeeper” F691残基和A-loop的D835残基处,也可能涉及I836、D839、Y842等TKD残基。这一机制与Ⅱ型FLT3抑制剂相关最为密切,继发TKD突变患者对奎扎替尼和索拉非尼等耐药。Ⅰ型抑制剂中,吉瑞替尼与克拉尼布对FLT3-D835突变均有抑制活性。但FLT3-F691突变对目前临床可用的FLT3抑制剂广泛耐药,包括吉瑞替尼、克拉尼布、奎扎替尼[15-18]。单药吉瑞替尼[17,19]和克拉尼布[20]治疗复发/难治FLT3+AML患者的研究中,均检测到10%左右的患者耐药时发生FLT3-F691突变。对一组奎扎替尼单药治疗复发的患者进行单细胞测序,发现63%(7/11)的患者在复发时出现获得性TKD突变,这些获得性突变可能是新发的,也可能是通过已存在的亚克隆扩增,在奎扎替尼治疗的过程中被积极选择,从而出现新的突变导致复发耐药[21]。

2.1.2 平行/下游信号通路的“脱靶”突变 非FLT3突变的克隆扩增或继发性突变的出现是耐药的关键机制。McMahon C M等[19]对吉瑞替尼治疗前后的患者样本测序发现多种耐药突变,包括RAS通路基因(NARS、KRAS、PTPN11)、ASXL1、TET2等,其中RAS通路上的基因突变最为常见(15/41),其中5/41出现FLT3-F691突变,值得注意的是,在这5例患者中有4例患者接受小剂量吉瑞替尼(80~120 mg/d),随后的FLT3+AML细胞株体外建模试验表明吉瑞替尼剂量影响克隆选择,低剂量的吉瑞替尼治疗倾向于向F691突变演变。而克拉尼布治疗引起FLT3的“靶上”继发性突变少见,Zhang H等[20]对克拉尼布治疗前后的患者样本进行全外显子组测序,发现RAS通路基因突变有助于耐药发生。这些突变并不局限于FLT3突变细胞,同样出现于FLT3野生型细胞中。在这些平行/下游信号通路上的突变,RAS/MAPK通路和PI3K/AKT/mTOR通路上的突变在吉瑞替尼和克拉尼布治疗耐药中最为常见。

2.2 细胞外源性机制

2.2.1 FL和骨髓微环境 FL在早期造血干细胞增殖及外周血成熟白细胞发育过程中起到重要作用。在诱导化疗及巩固治疗期间,骨髓微环境中FL水平升高[22],诱导FLT3+AML细胞增殖,并对抗FLT3抑制剂的抗白血病作用,抑制白血病细胞凋亡。骨髓微环境可通过血小板衍生生长因子(plateletderived growth factor, PDGF)、血 管内 皮生 长因 子(vascular endothelial growth factor, VEGF)等 细 胞 因子或细胞-细胞直接接触作用[23],在一定程度上起到抗白血病细胞凋亡的作用。FL可与骨髓微环境协同作用保护白血病细胞免受化疗损伤。体外试验发现,FLT3+AML细胞株与正常人的骨髓基质细胞共同培养或加入外源性FL,可抵抗FLT3抑制剂的抗白血病效应[22]。

2.2.2 细 胞 色 素P450 3A4(CYP3A4)代 谢 肝 脏CYP3A4在药物代谢上发挥重要的作用,CYP3A4对多种FLT3抑制剂的快速代谢,可使血浆药物浓度不足[24]。骨髓基质细胞也表达大部分细胞色素P450酶[25]。骨髓微环境中CYP3A4的高表达,可抑制FLT3抑制剂达到有效药物浓度。Chang YT等[26]发现在体外试验及小鼠模型中,CYP3A4参与骨髓基质细胞介导的FLT3抑制剂耐药,敲除CYP3A4后骨髓基质细胞对白血病细胞的保护作用削弱。克拉霉素可与CYP3A4形成不可逆共价连接,将其作为一种CYP3A抑制剂用于体外试验,发现克拉霉素可逆转骨髓基质介导的对抗FLT3抑制剂效应,而在无骨髓基质细胞共培养的情况下,克拉霉素对FLT3抑制剂的抗白血病活性没有影响。

3 耐药后治疗

3.1 联合化疗

FLT3抑制剂联合常规细胞毒性化疗或去甲基化药物(hexamethylenamine, HMA)应用复发/难治FLT3+AML患者已被多项临床研究证实其疗效和安全性[9,12,27-31]。临床前研究证实HMA与FLT3抑制剂存在协同细胞毒性作用[32-33],且考虑到HMA在老年患者中更易耐受,这种联合方案是目前应用较多的。

3.2 联合Bcl-2抑制剂

Bcl-2抑制剂与HMA联合已于2018年获批用于初治老年或不适合强化诱导治疗的AML患者。Bcl-2抑制剂与FLT3抑制剂双药靶向治疗作为目前FLT3+AML治疗的研究热点。临床前实验证明Bcl-2抑制剂——维奈托克(Ventoclax)可与FLT3抑制剂起到协同作用,Bcl-2上调还可克服FLT3抑制剂耐药问题[34-36]。Dinardo CD等[37]在单中心Ⅱ期临床试验中,14例复发/难治FLT3+AML患者接受维奈托克、地西他滨以及FLT3抑制剂三联治疗,缓解率达64%。从目前的数据来看,三联应用Bcl-2抑制剂、FLT3抑制剂和HMA治疗可能是提高老年患者长期生存的最佳方法。

3.3 克服耐药的新型FLT3抑制剂

KX2-391 KX2-391是FLT3和微管蛋白双重抑制剂,在前列腺癌、恶性胶质母细胞瘤等多种肿瘤中表现出抗癌活性。Wang P等[38]在体外试验中发现,KX2-391对FLT3-D835、FLT3-F691突变和奎扎替尼耐药的AML细胞株表现出很强的生长抑制和促进凋亡作用,还起到抑制FLT3磷酸化及其下游信号传导的作用。在一项Ⅰb期临床试验中,24例老年难治AML患者分别接受5个不同剂量水平的单药KX2-391治疗,耐受性良好[39]。目前的结果表明KX2-391对FLT3-ITD+AML,包括FLT3-F691L在内的耐药突变有效,具有成为难治FLT3-ITD或耐药FLT3+AML患者的二线用药的潜力。

FF-10101 FF-10101可与FLT3共价结合,对FLT3具有高度选择性和不可逆性,可与DFG-out和DFG-in两种构象结合,对FLT3-D835、FLT3-F691等耐药具有抑制效应。在体外及体内试验中,可显著抑制表达FLT3-D835Y、FLT3-F691或原发性FLT3-ITD、FLT3-TKD突变的白血病细胞,对奎扎替尼耐药的AML细胞也有抑制效应[40]。

TTT-3002 TTT-3002可广泛抑制FLT3-TKD,包括D835突变和F691L突变。在小鼠模型中,口服给药即可显著降低耐药小鼠的肿瘤负荷[41]。值得注意的是,体外试验发现TTT-3002对从FLT3+AML患者分离出来的白血病细胞具有细胞毒性,而对健康人群血液中正常造血干细胞毒性较小[42],表明其在成为新一代FLT3抑制剂上的巨大潜力。

4 展望与总结

FLT3抑制剂在FLT3+AML中显示出其良好的疗效,但随着FLT3抑制剂耐药问题的出现和新型FLT3抑制剂的不断开发,临床上对FLT3+AML患者的治疗方案也变得日益复杂。此外,不同共存基因突变对不同药物作用亦有影响,如伴随NPM1突变的患者对维奈托克反应更佳。对于新发FLT3+AML患者而言,异基因造血干细胞移植仍是诱导化疗缓解后的首选方案,可以使患者拥有更佳的预后和生存治疗,同时建议在移植后继续FLT3抑制剂维持治疗。而对于复发难治患者而言,如何决定后续的治疗方案仍是目前临床上的难题,第一选择是参加临床试验。除此之外,FLT3抑制剂联合化疗以达深度缓解从而为移植创造条件是最优解。FLT3+AML患者预后不良,尤其是对于复发难治患者,目前获批的药物更少。近年来,许多新药在临床前试验中都获得了令人欣喜的结果,有希望克服FLT3抑制剂耐药问题,为后续深度缓解及移植创造条件,提高患者生存质量。

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