慢性粒细胞白血病治疗的最新进展
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参见附件(76kb)。
哈尔滨血液病肿瘤研究所 邱 林
慢性粒细胞白血病 ( Chronic Myeloid Leukemia, CML ) 是造血干细胞异常转化而产生的髓系恶性克隆性白血病。 CML 发病的最大特点是存在特异性的费城染色体。 其遗传学 异常特征为 t ( 9 ； 22 )( q34 ； q11 ) 易位 ， 产生 Bcr-Abl 融合基因。 Bcr-Abl 嵌合蛋白属非受体酪氨酸激酶( tyrosine kinase ， TK )， 其二聚体形式 Bcr-Abl 嵌合蛋白的 TK 活性失控，导致自身及细胞内许多底物蛋白的酪氨酸残基磷酸化，激活多条信号传递途径，干扰细胞的基本活动，如诱导细胞恶性转化和增殖，抑制细胞凋亡，削弱细胞的粘附作用等，从而导致 CML [1] 。 因此， Bcr-Abl 酪氨酸激酶被认为是最理想的分子靶向。
治疗 CML 的传统方法主要为化疗 、 干扰素 -α? ( Interferon-α? ， IFN-α? ) 治疗和骨髓移植等。但由于各自的副作用或局限性 ， 治疗效果均不理想。如骨髓移植，尽管其是治愈 CML 的唯一方法，但由于骨髓移植受年龄，缺乏适合的供者，移植物抗宿主反应，费用昂贵等因素的限制，不易广泛开展。
九十年代 问世的伊马替尼( Imatinib ， IM )，作为选择性 TK 抑制剂 ，经过大量体外、体内和临床试验研究，已经成为目前治疗 CML 最有效的靶向治疗药物 。 IM 于 1998 年进入临床研究。多中心大样本的 临床 研究表明，每天 400 mg IM 标准剂量连续使用，可使 80% 以上的初发慢性期 CML 患者达到完全细胞遗传学反应( complete cytogenetic response ， CCR )，一年无病生存可达到 100% [ 2 ] 。对干扰素 -α? 治疗失败的慢性期 CML 患者， 95% 达到完全血液学反应 (complete hematology response ， CHR) ， 60% 达到 CCR; 对加速期( accelerated phase ， AP )和急变期( blast phase ， BP )患者， CHR 分别为 34% 和 7% ， CCR 分别达 24% 和 16% [ 3 ， 4 ] 。 2001 年 5 月 IM 经美国 FDA 批准上市销售，成为治疗 CML 的首选药。 我所自 2004 年起受中华慈善总会委托，已无偿资助贫困的 AP 和 BP CML 患者接受 IM 治疗 98 人。
IM 的临床应用， 为 CML 的治疗开辟了一条新的途径， 为 CML 患者带来了福音 。但近年来发现，长期服用 IM ，患者易产生耐药性。耐药性是指慢性期患者经 IM 治疗未出现 CHR ，或 AP 和 BP 患者经治疗仍未恢复到慢性期。 48 个月随访调查表明，经干扰素治疗的慢性期 (chronic phase ， CP) CML 患者 26% 产生耐药性， AP 为 73% ， BP 为 95% [ 5 ] 。 IM 耐药性产生是一个非常复杂的过程，涉及多种机制，如( 1 ) α -1 酸性糖蛋白( AGP )的产生；( 2 )耐药基因 MDR1 过度表达；( 3 ) BCR-ABL 基因扩增；( 4 ) BCR-ABL 基因突变；( 5 )其他遗传学改变产生 BCR-ABL 非依赖性肿瘤克隆等。 但目前认为主要的 机制是 Bcr-Abl 基因的点突变 [6] 。蛋白质晶体结构的研究表明，突变体主要分布在 Bcr-Abl 激酶的如下四个簇。 P- 环簇：包括 Y253F 、 G250E 、 E255K 和 Q252H 。这是一高度保守，富含氨基乙酸的结构区。该簇的突变在 CML 患者中很常见，而且多预后不好。目前，这些突变导致耐药性的机制尚不清楚。 T315 近侧簇：包括 T315I 和 F317L 点突变。这是直接与 IM 结合的区域，该区的点突变直接影响与 IM 的结合，而不明显影响与 ATP 的结合。 T315I 是第一个发现的点突变，而且在突变中占的比重最大，约为 20% 。 酶触反应簇：包括 M315T ， E355G 及 F359V 点突变。这一区突变对 IM 的抑制作用不强，尤其是 M315I 。 A- 环簇：包括 H396R 、 V379I 和 L378 点突变。这一区域负责连接激酶区的 N- 末端赫 C- 末端。该区突变型通过构形的改变防止激酶与 IM 的结合。到目前为止，在复发的 CML 患者中已经发现了 30 余种点突变 [7] 。筛选研究表明，约 89% 继发 BCR-ABL 基因突变的病人，最终都产生复发 [8] 。在突变中，耐药性的强弱是不同的，有些突变型，如 Y253H ， E255V ， E255K ， Y253H 和 T315I ， IC 50 大于 10 ?M 。这些突变的病人预后不好。因此，利用 PCR 技术筛选突变，对病人的治疗和预后判断有指导意义。巢穴式 PCR 技术是筛选突变的主要方法，随着技术的改进，还会发现新的突变型。
IM 耐药性的产生，严重影响了 IM 了治疗效果。为此，科学家们进行了大量的研究，试图通过如下的方法克服 IM 的耐药性。
1 .提高 IM 治疗剂量
增加剂量在临床上是治疗 Bcr-Abl 基因扩增， 中等程度嵌合蛋白表达或 对耐药性较弱的突变型如 M315T 型患者的一种选择 [9] 。 I 期临床试验中对药物动力学的研究表明， IM 的剂量从每天 300 mg 增加到 600 mg 或从 400 mg 增加到 800 mg ，对 30% ～ 50% 继发性耐药患者有效，但疗效维持的时间不长 [10] 。因此，增加剂量对于继发性耐药患者不是一个长期的治疗方案。
2 .开发新的更有效的 TK 抑制剂
尽管长期服用 IM 诱发 Bcr-Abl 基因 突变，但人们发现 Bcr-Abl 嵌合蛋白仍然是 CML 最有效的靶向。因此， 人们试图寻找更有效的 TK 抑制剂。近年来，先后发明了 AMN107 和 BMS-354825 等一系列 新的 TK 抑制剂 等 [11,12] 。
AMN107 是通过对 IM 与 Abl 激酶结合区晶体结构的研究，发明的一种选择性 TK 抑制剂。 AMN107 结合 Abl 激酶的位置与 IM 相同，也是竞争性结合到非活化构型的 Abl 激酶。但其与 Abl 激酶结合的亲和力比 IM 更强 [11] 。体内和体外实验表明， AMN107 对 Bcr-Abl 阳性细胞株和 CML 患者细胞的作用比 IM 强 10 ～ 50 倍。 AMN107 降低 Bcr-Abl 磷酸化的活性比 IM 强 10 ～ 20 倍。在低于 100 nM 剂量下 AMN107 对正常造血祖细胞无抑制作用 [12] 。服用高剂量 AMN107 十四天，未见小鼠造血系统的毒性反应。与 IM 相同， AMN107 也是选择性抑制 Bcr-Abl ， PDGF ，和 c-Kit 受体三种酪氨酸激酶，其亲和力大小依次为 Bcr-Abl>PDGF> c-Kit (而 IM 依次为 PDGF >c-Kit >Bcr-Abl ) ......
哈尔滨血液病肿瘤研究所 邱 林
慢性粒细胞白血病 ( Chronic Myeloid Leukemia, CML ) 是造血干细胞异常转化而产生的髓系恶性克隆性白血病。 CML 发病的最大特点是存在特异性的费城染色体。 其遗传学 异常特征为 t ( 9 ； 22 )( q34 ； q11 ) 易位 ， 产生 Bcr-Abl 融合基因。 Bcr-Abl 嵌合蛋白属非受体酪氨酸激酶( tyrosine kinase ， TK )， 其二聚体形式 Bcr-Abl 嵌合蛋白的 TK 活性失控，导致自身及细胞内许多底物蛋白的酪氨酸残基磷酸化，激活多条信号传递途径，干扰细胞的基本活动，如诱导细胞恶性转化和增殖，抑制细胞凋亡，削弱细胞的粘附作用等，从而导致 CML [1] 。 因此， Bcr-Abl 酪氨酸激酶被认为是最理想的分子靶向。
治疗 CML 的传统方法主要为化疗 、 干扰素 -α? ( Interferon-α? ， IFN-α? ) 治疗和骨髓移植等。但由于各自的副作用或局限性 ， 治疗效果均不理想。如骨髓移植，尽管其是治愈 CML 的唯一方法，但由于骨髓移植受年龄，缺乏适合的供者，移植物抗宿主反应，费用昂贵等因素的限制，不易广泛开展。
九十年代 问世的伊马替尼( Imatinib ， IM )，作为选择性 TK 抑制剂 ，经过大量体外、体内和临床试验研究，已经成为目前治疗 CML 最有效的靶向治疗药物 。 IM 于 1998 年进入临床研究。多中心大样本的 临床 研究表明，每天 400 mg IM 标准剂量连续使用，可使 80% 以上的初发慢性期 CML 患者达到完全细胞遗传学反应( complete cytogenetic response ， CCR )，一年无病生存可达到 100% [ 2 ] 。对干扰素 -α? 治疗失败的慢性期 CML 患者， 95% 达到完全血液学反应 (complete hematology response ， CHR) ， 60% 达到 CCR; 对加速期( accelerated phase ， AP )和急变期( blast phase ， BP )患者， CHR 分别为 34% 和 7% ， CCR 分别达 24% 和 16% [ 3 ， 4 ] 。 2001 年 5 月 IM 经美国 FDA 批准上市销售，成为治疗 CML 的首选药。 我所自 2004 年起受中华慈善总会委托，已无偿资助贫困的 AP 和 BP CML 患者接受 IM 治疗 98 人。
IM 的临床应用， 为 CML 的治疗开辟了一条新的途径， 为 CML 患者带来了福音 。但近年来发现，长期服用 IM ，患者易产生耐药性。耐药性是指慢性期患者经 IM 治疗未出现 CHR ，或 AP 和 BP 患者经治疗仍未恢复到慢性期。 48 个月随访调查表明，经干扰素治疗的慢性期 (chronic phase ， CP) CML 患者 26% 产生耐药性， AP 为 73% ， BP 为 95% [ 5 ] 。 IM 耐药性产生是一个非常复杂的过程，涉及多种机制，如( 1 ) α -1 酸性糖蛋白( AGP )的产生；( 2 )耐药基因 MDR1 过度表达；( 3 ) BCR-ABL 基因扩增；( 4 ) BCR-ABL 基因突变；( 5 )其他遗传学改变产生 BCR-ABL 非依赖性肿瘤克隆等。 但目前认为主要的 机制是 Bcr-Abl 基因的点突变 [6] 。蛋白质晶体结构的研究表明，突变体主要分布在 Bcr-Abl 激酶的如下四个簇。 P- 环簇：包括 Y253F 、 G250E 、 E255K 和 Q252H 。这是一高度保守，富含氨基乙酸的结构区。该簇的突变在 CML 患者中很常见，而且多预后不好。目前，这些突变导致耐药性的机制尚不清楚。 T315 近侧簇：包括 T315I 和 F317L 点突变。这是直接与 IM 结合的区域，该区的点突变直接影响与 IM 的结合，而不明显影响与 ATP 的结合。 T315I 是第一个发现的点突变，而且在突变中占的比重最大，约为 20% 。 酶触反应簇：包括 M315T ， E355G 及 F359V 点突变。这一区突变对 IM 的抑制作用不强，尤其是 M315I 。 A- 环簇：包括 H396R 、 V379I 和 L378 点突变。这一区域负责连接激酶区的 N- 末端赫 C- 末端。该区突变型通过构形的改变防止激酶与 IM 的结合。到目前为止，在复发的 CML 患者中已经发现了 30 余种点突变 [7] 。筛选研究表明，约 89% 继发 BCR-ABL 基因突变的病人，最终都产生复发 [8] 。在突变中，耐药性的强弱是不同的，有些突变型，如 Y253H ， E255V ， E255K ， Y253H 和 T315I ， IC 50 大于 10 ?M 。这些突变的病人预后不好。因此，利用 PCR 技术筛选突变，对病人的治疗和预后判断有指导意义。巢穴式 PCR 技术是筛选突变的主要方法，随着技术的改进，还会发现新的突变型。
IM 耐药性的产生，严重影响了 IM 了治疗效果。为此，科学家们进行了大量的研究，试图通过如下的方法克服 IM 的耐药性。
1 .提高 IM 治疗剂量
增加剂量在临床上是治疗 Bcr-Abl 基因扩增， 中等程度嵌合蛋白表达或 对耐药性较弱的突变型如 M315T 型患者的一种选择 [9] 。 I 期临床试验中对药物动力学的研究表明， IM 的剂量从每天 300 mg 增加到 600 mg 或从 400 mg 增加到 800 mg ，对 30% ～ 50% 继发性耐药患者有效，但疗效维持的时间不长 [10] 。因此，增加剂量对于继发性耐药患者不是一个长期的治疗方案。
2 .开发新的更有效的 TK 抑制剂
尽管长期服用 IM 诱发 Bcr-Abl 基因 突变，但人们发现 Bcr-Abl 嵌合蛋白仍然是 CML 最有效的靶向。因此， 人们试图寻找更有效的 TK 抑制剂。近年来，先后发明了 AMN107 和 BMS-354825 等一系列 新的 TK 抑制剂 等 [11,12] 。
AMN107 是通过对 IM 与 Abl 激酶结合区晶体结构的研究，发明的一种选择性 TK 抑制剂。 AMN107 结合 Abl 激酶的位置与 IM 相同，也是竞争性结合到非活化构型的 Abl 激酶。但其与 Abl 激酶结合的亲和力比 IM 更强 [11] 。体内和体外实验表明， AMN107 对 Bcr-Abl 阳性细胞株和 CML 患者细胞的作用比 IM 强 10 ～ 50 倍。 AMN107 降低 Bcr-Abl 磷酸化的活性比 IM 强 10 ～ 20 倍。在低于 100 nM 剂量下 AMN107 对正常造血祖细胞无抑制作用 [12] 。服用高剂量 AMN107 十四天，未见小鼠造血系统的毒性反应。与 IM 相同， AMN107 也是选择性抑制 Bcr-Abl ， PDGF ，和 c-Kit 受体三种酪氨酸激酶，其亲和力大小依次为 Bcr-Abl>PDGF> c-Kit (而 IM 依次为 PDGF >c-Kit >Bcr-Abl ) ......
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