格列卫耐药的机制综述及TKI新药的适用
格列卫耐药的机制很多,主要包括(1)血浆ɑ1酸性糖蛋白过高等因素引起的格列卫血药浓度不足:血浆ɑ1酸性糖蛋白通过中和血浆中的格列卫,阻止格列卫进入细胞内的生物靶点,从而降低疗效,所以格列卫的血药浓度需大于1000ng/ml为宜;(2)有机阳离子转运蛋白OTC-1活性过低:有机阳离子转运蛋白OTC-1是影响格列卫细胞内摄入的另一个主要因素,OTC-1高,分子学反应好,对于低活性OTC-1,疗效与伊马替尼剂量正相关;(3)BCR-ABL基因突变或扩增是继发性耐药的主要原因,如今已发现57个氨基酸残基中的90余种突变类型,突变位点分布主要在BCR-ABL激酶的P-环簇、T315近侧簇、酶触反应簇及A-环簇上。P-环簇突变多发生于加速或急变的慢粒,而慢性期出现此突变则往往预示疾病进展,此为点突变达沙替尼具有明显的优势;T315近侧簇是格列卫的直接结合区域,其突变包括T315i和F317L.T315i对格列卫及二代药都高度耐药,不过实验表明半成品高三尖对其有较好的效果;酶触反应簇突变对格列卫的抑制作用不强;A-环簇突变是通过构型改变阻止激酶与格列卫的结合;(4)其他的遗传学改变产生BCR-ABL非依耐性肿瘤克隆。
2009年全国第十届血液学年会交流文献 《慢性髓性白血病治疗——伊马替尼时代》对格列卫耐药性及对策做如下表述:
IM抗药问题:任何药物的抗药都是多因素的。IM为口服药,所以胃肠道吸收,肝中第一步代谢,与血浆蛋白的结合,细胞对药的吸收和排出,酶失活,目标分子的表达改变或突变,凋亡,衰老或修复机制缺陷等原因众多。可归纳如下:
1、BCR-ABL不依赖性抗药:见于少数患者
(1)IM是口服药,半衰期(T1/2)18~22小时,可每日一次口服,食物对IM吸收影响甚小,C14示IM口服后在动物心、肺、脾迅速达高峰,随后进入其它脏器。入脑量甚微,血浆中IM浓度高于脑脊液的2个对数级(3.27: 0.044ug/ml)。IM谷水平与性别、年龄、体重和体表面积不相关。被CYP3A4所中和。每天口服IM400mg血浆浓度可超过1umol/L,但89-96%的IM与血浆白蛋白结合和较少的a-1酸性糖蛋白结合。只有游离的IM才能被细胞所摄入。实际IM对P210BCR-ABL的IC50(抑制激酶活性或细胞生长50%所需的药物浓度)为0.1-0.3umol/L。由上可知IM不需依据年龄和体表面积调整剂量。但受多种药物干扰,所以IM治疗期间若患者有其它合并症时应注意药物的配伍。IM对中枢神经系统白血病无预防和治疗作用。
(2)IM生物利用度个体差异大,受IM的药代动力学(PK)及影响药物摄入和排出细胞的基因影响:Larson等测定IRIS试验患者在IM治疗第1天和第29天服药后24小时血中IM及其代谢物CGP74588, 同时每3~6个月测定遗传学和分子效应。证明IM谷水平?647ng/ml以上者的CCyR 率明显高于<647ng/ml者, IM治疗12个月时的CCyR率为71-73: 69%。因而提出IM-PK测定对治疗有指导意义。有学者认为调节药物排出细胞的基因如多药耐药基因,ABCB1(ATP binding competitor B1)。ABCG2(breast cancer resistance protein)以及影响药物摄入细胞的基因OCT-1等均可影响IM疗效,但目前尚未获得共识。
(3)克隆演变:出现Ph+附加染色体异常是疾病复发或进展的标志,多见于急变期。在BP, Ph+克隆演变率与ABL突变发生率分别是73%:30%, Jabbour等分析IM失效的不同期CML者,24%有克隆演变。Ph+的附加染色体异常非IM或其它TKIs所能靶向,是发生抗药的重要原因。克隆演变者多存在基因不稳定性,更易发生ABL点突变,克隆演变与无克隆演变者突变发生率分别是58%:28%。另外一些患者在IM治疗后获得一定程度的遗传学效应时出现Ph阴性克隆异常,或为一过性,或为持续性。往往不影响疗效,目前尚未能肯定是发生第二肿瘤的先兆。
2、BCR-ABL依赖性抗药(BCR-ABL基因扩增或高表达与BCR-ABL区点突变):Apperley等在66例原发和继发抗药中仅发现2例是BCR-ABL扩增 。但高表达易导致基因不稳定和诱导BCR-ABL自我突变, 且高表达的细胞较低表达者产生突变时间为短。解释了进展期抗药发生率高。现公认为BCR-ABL区点突变是获得性(继发性)抗药的主因。如今已发现有50多种突变。可发生在(1)”P-loop” 在氨基酸248和255(aa248~255)间的一个高度保守区,(2)“活化环”(A-loop)在aa381~402,(3)催化区(C 环)aa350~363,和(4)羧基末端。相同位点上可被不同氨基酸所替代。有的突变与病期相关,如M244, L248, F317,H396,S417易在CP, Q252,Y253,E255,T315,E459,T486易在进展期,原因不明。各种突变的抗药强度不一,T315I突变对当今已上市的和多数在研究中TKIs有较强的抗药性。但Jabbour 等在观察了27例具有T315I突变的CML患者后认为除对现有的TKIs不敏感外这些患者的特性与转归与无T315I突变者无差异,只是其生存期与病期相关。在CP者此突变可隐匿存在, 2年存活率为87%。 P-loop区的突变亦与不良预后相关。但可被二代TKIs抑制。检测突变的常用方法为直接测序和DHPLC,前者的敏感性约为20-30%, 后者约5%, 但文献报道中以用直接测序者为多。我所秦亚溱等用直接测序法测定14例晚CP和16例AP/BP者中ABL点突变总检出率为 39 %,。AP/BP中的检出率为43.7%,其中P-loop的突变约占1/3, 有一例虽有突变但疾病无进展。
IM失效后处理?
1、Dasatinib由Bristo-Myers Squibb公司所研发, 原名BSM-354825.商品名SprycelR, 按研发的化学家Jagabandhu Das 命名为Dasatinib。 是一个特异性抑制SRC与ABL的双相激酶小分子化合物。对BCR-ABL激酶的抑制能力是IM的325倍。它可以和ABL的活化和非活化区结合。所以可克服P-loop, BCR-ABL活化环和羧基末端的点突变。但不能抑制T315I突变。不能诱导静止期原始CML干细胞死亡。口服生物利用度14-34%,被CYP3A4代谢。疗效与突变类型的IC50相关。III 期临床试验共观察了670例抗IM和不耐受的CML-CP。比较Dasatinib 100mg q.d., 50mg bid, 140 q.d.和70mg bid 疗效。 中位随8个月。CHR 86~92%, MCyR 54~59%, CCyR 41~45%。达遗传学缓解时间相同, PFS 8~11%, 以100mg q.d. 与70mg bid 比较出现胸水率7%:16%,(P=0。024), 3/4级血小板减少率22%:37%(P=0。004),需减量率30%:55%, 停药率16%:23%。证明了100mg q.d.既可保持药效又减少副作用。从而推荐用量为100mg q.d.。Start-C是观察Dasatinib 70mg bid 治疗IM抗药和不耐受者共 387例。中位随访15.2月, CHR 率91%,CCyR率49%,PFS90%, OS 96%。 获MCyR的230例中进展率为3%。胸水发生率29%, 其中3级的6%, 无4 级。约半数以下患者有3/4级血小板或中性粒细胞减少,但可控制。非血液毒性多可耐受。Start-D试验是比较Dasatinib(100mg/d)与 抗IM的CML-CP(800mg/d)的疗效 共150例。中位随访15个月, CHR率93%:82%, CCyR率48%:16%, MMoR率16%:4%,胸水发生率17%:0,均有统计学差异。血细胞减少在Dasatinib组更为多见。说明Dasatinib明显优于IM-800mg/d, 高剂量IM有更多毒性。但转到Dasatinib组的疗效则较入组前用IM-600mg者并不明显。可能原用低量IM者抗药不强,所以对高量IM疗效好。该药已在欧美各国上市,推荐剂量是100mg q.d.。Dasatinib 治疗抗IM的CML-AP,CML-MBP和LBP或Ph+ALL的疗效并不理想,仅半数以下患者可获血液缓解,30%-40%获MCyR, 几乎全部LBP和Ph+ALL者在半年内复发。
Sawyers等分析Start-C试验中201例患者的1780份标本中发现31种ABL点突变。T315I占15-20%。突变发生率在抗药与不抗药者中为53%: 13%。不同突变抗药程度不同。IC50<3nm的对Dasatinib 敏感。<3nM:>3nM的CHR 率分别为95%: 62%( P=0.007)。CCyR率分别为 50%:15%(P=0.049)。22例发生新突变(7.6%/病人/年)。
2.Nilotinib:商品名Tasigna。 由诺华公司在IM基础上研发成功,保留了IM部分化学成分,可与BCR-ABL更紧密结合,克服IM抗药特点。与ABL的非活化区结合。较IM强30倍, 可抑制除T315I外的多种突变,抑制效应与突变的IC50相关但其IC50和IM不同,说明两药的细胞摄入途径不同。它不是ABCB1和OCT1的底物。Nilotinib不能诱导CML-CD34+CD38-细胞凋亡,也不能抑制其磷酸化的CKRL。Dasatinib 和Nilotinib均可致新突变。Nilotinib的I期临床试验结果示绝大多数抗IM的CP者可达CHR, 约1/3以上AP/BP可获血液学和遗传学效应。常见副作用是骨髓抑制,血胆红素增高和皮疹。II期临床试验共研究280例对IM抗药和不耐受CML-CP。服药6个月 48%获得MCyR, 31%获CCyR。 治疗12个月时95%存活。3/4级血小板和中性粒细胞减少占29%.。可克服除T315I外的多种突变。IM不耐受者的MCyR率高于抗药者此结果与Dasatinib不同。该药也已在欧美各国上市。推荐剂量是400mg bid。
Dasatinib与Nilotinib均可使抗IM的CML-CP获得CHR,但仅50%可获得CCyR。 提示这些病人最终会TKIs治疗失败。失效原因或许与等待时间长有关。有报道证明抗Nilotinib的CML对Dasatinib 有效,或抗Dasatinib者用Nilotinib有效。如何选择二代TKIs? 有学者建议老年有心脏病者选用Nilotinib,年轻胖者易患胰腺炎用Dasatinib为宜。选择依据医生经验,病人特点,中止IM原因,突变类型,可能发生的药物副作用等。治疗应个体化,无简单公式。
3.Bosutinib由Wyeth公司研制成功。原名SKI-606, 是 ABL和SRC的双相激酶抑制剂。但不抑制PDGFR和c-Kit。可下调VEGF介导的血管通透性和肿瘤细胞的外滲物。可克服除T315I外多数ABL点突变。 II期临床试验观察98例抗IM和不耐受或曾用过Dasatinib 或Nilotinib 的CML-CP患者,用量为500mg/d, 中位治疗5个月,70%以上可获得CHR。MCyR 率42%, MMoR率33%.。有/无突变者有效率相同。耐受性好,血细胞下降率8-9%,有少数患者发生水储留或胸水。另报道治疗57例抗IM和抗二代TKI的CML-AP/BP者,中位治疗2.7个月, 约1/3患者达CHR和MCyR, 达MCyR时间为8.9~12周。维持MCyR已18周。19例受分子学检测者中有4例获MMoR, 3例获CMoR 。除T315I外可抑制多种突变。少数患者发生血液毒性和水储留。证明了此药对已上市的TKIs有抗药的各期CML均有一定的疗效。有意思的是不抑制c-kit也有效。有望在短期内获准上市。
4. 其它试验中的新药:
(1)MK0457:是极光激酶抑制剂,可抑制T315I突变和JAK2。I期临床试验治疗15例CML,其中11例T315I突变。经8-40mg/M2/hr持续静脉点滴 5天。8/9例有效,1例获CCyR, 2例获PCyR, l例获小部分CyR。未见4级毒性,可发生粘膜炎和骨髓抑制。
(2)PHA-739358:靶向BCR-ABL和Aurora 激酶A-C, 抑制组蛋白H3,CrKL磷酸化和Aurora B活力。对BCR-ABL阳性(包括T315I突变)和阴性细胞具有抗增殖和抗凋亡作用。对未治CML-CD34+细胞有强抗增殖作用。
(3)INNO-406(CNS-9, NS-187):是特异为逆转抗IM设计的。试管内实验证明其活力 55倍于IM, 靶向BCR-ABL及Lyn激酶(但对其它SRC家族成员不抑制)。可克服除T315I外大部ABL点突变。I期临床试验治疗49例CML-AP, Ph+ALL和抗或不耐受及二代TKIs的CML-CP。20例CML-CP者的CCyR率为15%。耐受性好,可致转氨酶升高。
(4)AP24534:可抑制T315I(临床前IC50 58nm抗T315I, 对野生型的仅为12nM)。在筹备I期临床中。
(5)PD属嘧啶家族:可抑制SRC,ABL和LYN激酶。 PD173955, PD180970, PD166326与BCR-ABL的活化和非活化区结合。其中以PD166326作用最强,可抑制CML-CD34+细胞。可抑制除T315,F317V外的ABL点突变。
(6)AP23464:为嘌呤类似物,抑制SRC和ABL激酶,在细胞株实验中抗增殖,阻断细胞周期,促凋亡。AP23846可抑制T315I,但有非细胞毒作用。
(7)Virinostat(Merk产)Suberoylanilide hydroxamic acid。是一种全组蛋白脱乙酰基酶抑制剂(HDACI)。可抗胞核与浆,已获准治疗皮肤T淋巴瘤。临床前实验证明它可激活外源与内源性细胞凋亡,诱导氧化损伤,诱导自体吞噬的细胞死亡和衰老。通过抑制Class II HDAC6导致乙酰 化和伴侣蛋白Hsp90的失功能,它防止了包括BCR-ABL等蛋白的复合物形成,聚泛素化和蛋白水解。可增强IM及其它TKIs的作用。可与Aurora(极光)kinase激酶抑制剂干扰有丝分裂。以Virinostat加MK-0457可抑制原代CML-34+细胞,T315I, E255K, K351T突变的BaF3细胞和抗IM的K562(BCR-ABL不依赖性,Lyn 依赖性)细胞。使野生型和突变BCR-ABL失活和下调。 MK导致细胞产生多倍体(4NDNA或更多), 与Virinostat 联用后优先杀死多倍体细胞。
(8) 其它如法尼基转移酶抑制剂(Tipifarnib),PI3K/AKT信号传导调接抑制剂LY294002, rapamycin以及P210bcr-abl蛋白疫苗等均在试验中。
2010年第十一届中国血液学年会交流论文《酪氨酸激酶抑制剂时代的CML治疗》中对格列卫耐药机制作出如下表述:
CML患者对IM的敏感性呈现较大的异质性。部分患者对初始的IM治疗不敏感,定义为原发耐药,在IRIS试验随访12、18个月,原发耐药率分别为16%、24%。如丧失曾获得的治疗反应,则称为继发耐药,在IRIS中随访5年,因继发耐药而复发的比例为17%。耐药是目前影响IM疗效的主要难题。(其中IM即伊马替尼,也就是格列卫)
IM耐药机制主要分为BCR-ABL依赖和非BCR-ABL依赖两种。BCR-ABL依赖的机制包括BCR-ABL基因扩增以及BCR-ABL激酶区的点突变。非BCR-ABL依赖的机制主要有药物外流(MDR1)、药物摄取(如hOCT1)、自分泌或旁分泌因子(如IL-3、G-CSF)、其他酪氨酸激酶的过度表达(如Src家族激酶等)以及克隆演变等。耐药患者需要换用其他治疗方法:包括增加IM剂量、二代TKI(已上市)或其他试验药物(如博苏替尼)、造血干细胞移植等。(TKI即酪氨酸激酶抑制剂)
转:诺华代表回答有关格列卫用药时间与疾病进展的关系
1,早期服药(持续地、依从标准剂量)极少发生耐药
2,疗效随着治疗时间延长而不断提高(越来越多的患者达到细胞遗传学缓解)
3,随着治疗时间延长,疾病进展率不断降低 (第1,2,3,4,5年的疾病进展率分别是:3.4%, 7.5%, 4.8%, 1.5%, 0.6% ) (第1,2,3,4年的进入加速急变期的率分别是:1.5%, 2.8%, 1.6%, 0.9%)
格列卫耐药的机制,除了我们知道的ABL 激酶区突变和BCR-ABL 扩增 / 过表达外,还有以下机制:
* 糖蛋白过表达:此蛋白可把抗癌药物泵出细胞而使其不能发挥作用,如果P-糖蛋白过表达,抗癌药物的疗效就会下降。
* 酸性糖蛋白增多:可以结合抗癌药物,导致游离的药物减少(一般情况下,只有游离的药物才能发挥作用),如果α1 酸性糖蛋白增多,抗癌药物的效果也受影响。
* CYP3A4 酶诱导剂:荷兰Erasmus MC-Daniel den Hoed癌症中心的Alex Sparreboom博士在《国际癌症学会杂志》上报告,CYP3A4 酶诱导剂比如抗抑郁症草药圣约翰草(St. John's wort) 增加CYP3A4(代谢伊马替尼等的细胞色素酶)的表达水平,从而降低抗癌药物的疗效。
这些机制对于包括格列卫和Nilotinib\Dasatinib\Bosutinib在内的很多药物是一样的,所以格列卫耐药的患者Dasatinib等也可能耐药,不要对Dasatinib等报有过分的期望值。
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