成人急性髓系白血病靶向药物研究进展

Advances in Targeted Drugs for Adult Acute Myeloid Leukemia

摘要: 急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)是成人中最常见的白血病，其预后差、生存期短，具有高度异质性和显著的细胞遗传学特征。近年来随着分子靶向及细胞生物学的发展，在传统化疗方案基础上出现多种新方法可用于该疾病治疗。本综述着重讨论了针对疾病特有的细胞遗传学及复发性基因改变的分子靶向药物治疗(如FLT3抑制剂、IDH抑制剂、BCL-2抑制剂、Hedgehog通路抑制剂等)、新兴免疫疗法(如CAR-T细胞治疗等)，有望进一步扩大AML治疗选择并提高患者生存率。

Abstract: Acute myeloid leukemia (AML) is the most common leukemia in adults, characterized by poor prognosis, short survival, high heterogeneity and significant cytogenetic characteristics. In recent years, with the development of molecular targeting and cell biology, many new methods have ap-peared on the basis of traditional chemotherapy for the treatment of this disease. This review fo-cuses on molecular targeted drug therapies targeting disease-specific cytogenetics and recurrent gene changes (e.g., FLT3 inhibitors, IDH inhibitors, BCL-2 inhibitors, Hedgehog pathway inhibitors, etc.), emerging immunotherapies (e.g., CAR T cell therapy). It is expected to further expand treat-ment options for AML and improve patient survival.

1. 引言

急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)是一种异质性血液系统恶性肿瘤，是成人中最常见的急性白血病形式，预后较差，近年来AML的发病率呈逐年稳步上升趋势。据统计，2019年美国约有2450例新发AML患者(占所有新发癌症诊断的1.2%)，且其5年生存率仅为28.3%，2019年估计有10,920人死于AML [1]。当前，AML的治疗仍以化疗为主分为诱导治疗(阿糖胞苷 + 蒽环类药物)和巩固治疗(大剂量阿糖胞苷)两阶段，以及用于诱导治疗失败和高风险或复发患者的造血干细胞移植(HSCT) [2]。随着分子靶向及细胞生物学的发展，细胞遗传学分析及分子和基因突变分析逐步成为AML分类、诊断、预后和治疗的重要工具。现将AML的新药化疗、靶向治疗、免疫治疗等治疗方式综述如下。

2. 化疗药物

2.1. 细胞毒性化疗(CPX-351)

CPX-351 (Vyxeos)是阿糖胞苷和柔红霉素在固定5:1协同摩尔比的脂质体配方。传统的“3 + 7方案”阿糖胞苷及柔红霉素以自由形式注射入人体后由于两种药物不同的药代动力学导致其药物比例发生改变，降低协同治疗活性，而CPX-351是通过脂质体包裹组合的固定比例给药，在很大程度上避免了首过代谢，可保持具有较长半衰期的固定药物比例，潜在地提高疗效 [3]。一项III期临床研究(NCT01696084)结果显示60~75岁新诊断伴有骨髓增生异常相关改变(AML-mrc)或治疗相关AML (t-AML)的成人AML患者使用CPX-351的中位生存期明显较标准的“3 + 7”方案延长(9.56 vs 5.95个月)，CPX-351组的总体缓解率也明显优于标准组(47.7% vs 33.3%)，且两组之间的非血液学不良事件发生率相当。基于这一研究结果，2017年CPX351被批准用于治疗相关AML (t-AML)或AML伴骨髓增生异常相关改变(AML-mrc)患者的一线治疗，这些患者被认为适合强化化疗 [3] [4] [5]。

2.2. 低甲基化剂(CC-486)

尽管诱导化疗可以缓解许多急性髓系白血病(AML)患者的病情，但复发很常见，总体生存率很低，尤其是在老年患者中 [6]。据报道，≤60岁的AML患者的形态学CR和IC发生率分别为60%~80%，>60岁的患者为40%~60% [7]。然而IC达到CR并不等于治愈，因为大多数患者最终会复发。复发率范围从具有有利危险因素的年轻患者的30%~35%到具有不利危险因素的老年患者的80% [7]。在Rees等人的试验中，将经诱导治疗后复发患者复发时首次缓解持续时间(CR1)分为CR1 < 1年组和CR1 ≥ 1年组，其中251名首次缓解持续时间 < 1年的患者的第二次缓解率为13%，234名首次缓解持续时间 ≥ 1年的病人的CR2为48%，即首次缓解的持续时间越长，生存结果越好 [8]。因此，通过缓解后治疗预防早期AML复发是一个重要目标。尽管诱导化疗后的造血干细胞移植(HSCT)具有潜在的疗效，但这种选择对许多老年患者来说并不可行 [9]。CC-486是临床开发中用于治疗血液系统恶性肿瘤的阿扎胞苷口服制剂 [10]。一项III期，随机，双盲，安慰剂对照的QUAZAR AML维持试验(CC-486-AML-001 NCT01757535)结果提示CC-486维持治疗可延长经过强诱导化疗后病情缓解的老年AML患者的总体生存期和无复发生存期，且其为口服制剂，减少了静脉输注药物引起的局部反应，依从性高，不良事件发生率低，副作用主要为胃肠道不良事件和中性粒细胞减少症，可通过止吐药和止泻药及造血生长因子和CC-486剂量调整控制，极大的提高了患者治疗期间的生活质量 [9]。这是一项重大的治疗进展。CC-486也因此于2020年8月获得FDA批准，用于在强化诱导化疗后首次获得CR或CRi且不适用于移植的成人AML患者的维持治疗 [7]。

3. AML分子突变相应的靶向治疗药物

急性髓系白血病(AML)的治疗方案选择及预后分层很大程度上取决于不同亚型患者所携带的特定基因突变，就目前二代基因测序技术进展研究发现，90%的AML患者中发现了多个复发性体细胞突变。常见突变基因(频率 > 5%)有FLT3、NPM1、DNMT3A、IDH1、IDH2、TET2、RUNX1、TP53、NRAS、CEBPA等 [11]。本节将讨论常见表观遗传靶点在疾病进展中的作用及针对各个靶点的靶向药物。

3.1. FLT3抑制剂

FMS样酪氨酸激酶3 (FLT3)基因突变在约三分之一的新诊断急性髓系白血病可检测到，包括FLT3内部串联重复(ITD)和FLT3酪氨酸激酶结构域(TKD)突变，两者中FLT3-ITD突变较为常见 [12] [13] [14]。与野生型FLT3 (WT-FLT3)患者相比，FLT3-ITD突变的临床影响与较高的复发率、较低的总生存率(OS)、较差的治疗反应和较短的无病生存率(DFS)相关，而FLT3-TKD突变具有不确定的预后意义，但在治疗选择和耐药性发展中很重要 [15] [16]。目前已相继多种针对突变FLT3的口服酪氨酸激酶抑制剂(TKI)问世：第一代FLT3抑制剂(如lestaurtinib，sorafenib，和midostaurin)其有较广泛的激酶谱，对FLT3的特异性较低；而第二代FLT3抑制剂(quizartinib，crenolanib，和gilteritinib)激酶谱更窄，在抑制FLT3方面更具特异性和有效性 [12]。其中midostaurin和gilteritinib相继被FDA批准用于治疗FLT3突变的AML患者。

3.1.1. Midostaurin

Midostorin属于一代TKI，是一种口服多靶点激酶抑制剂，靶向结合ATP结合口袋中结合活性和非活性受体，作用于FLT3蛋白的ITD和TKD突变，在一项多国的随机III期研究(CALBG 10603)中将717名 < 60岁(中位年龄48岁)的新诊断为伴flt3突变的成人AML患者随机分为安慰剂组和对照组，其中FLT3-ITD (77%)和FLT3-TKD (23%)突变，患者前期接受标准的7 + 3诱导化疗，随后接受高剂量阿糖胞苷(或HSCT)联合米多斯汀或安慰剂。结果显示Midostorin可明显改善患者中位生存期(74.7个月对25.6个月；p = 0.009)，4年OS率：51.4%对44.3%，且使用Midostorin的患者中ITD和TKD的OS一致，均有明显延长，证明可用于所有FLT3突变患者Midostorin适用于所有FLT3突变患者。基于这一研究结果，midostorin于2017年4月被FDA批准用于治疗新诊断的FLT3突变AML成人患者，并联合诱导和巩固化疗 [17] [18] [19]。

3.1.2. Gilteritinib

Gilteritinib (Xospata)是一种酪氨酸激酶抑制剂(TKI)，可抑制FLT3等多种酪氨酸激酶。这种第二代以FLT3为靶点的TKI比midorestaurants更具选择性和效力 [20]。另外Gilteritinib对另一种促进AML细胞增殖和存活的受体酪氨酸激酶(AXL)也具有一定的活性，可在介导对早期一代FLT3抑制剂的耐药性方面发挥作用 [21]。在一项III期ADMIRAL试验中，与接受挽救性化疗的患者相比，接受Gilteritinib的患者显示出更好的生存获益和良好的安全性(HR 0.64 [95% CI: 0.49, 0.83]; P < 0.001)，提高了患者的总生存期和缓解率。这些研究的结果使吉替替尼被FDA批准用于R/R FLT3突变的AML作为单一疗法 [19]。

3.2. IDH抑制剂

异柠檬酸脱氢酶(IDH)是三羧酸循环(TCA)中的一种限速酶，可以催化异柠檬酸氧化脱羧为细胞质和线粒体中的a-酮戊二酸(α-KG)，导致NADPH的产生，是调节氧化应激的重要因素。IDH家族包括三种同工酶，IDH1、IDH2和IDH3，人类存在两种主要类型的IDH1和IDH2 [22] [23]。IDH突变可导致新形态酶活性将α-KG转化为癌代谢产物R-2-羟基戊二酸(R-2-HG)影响造血干细胞中的组蛋白和DNA的异常甲基化，阻断细胞分化进而促进白血病的发生 [24]。据统计，在AML中，IDH1/2的突变频率约为20% [22] [23]。多项研究表明IDH突变与患者高复发率和生存率降低有关 [25]。近年来多种IDH抑制剂已经问世，如Enasidenib、IDH305、FT-2102、BAY1436032、ivosidenib、AGI-6780等，其中enasidenib和ivosidenib相继被FDA批准用于治疗IDH突变的AML患者。

3.2.1. Enasidenib

IDH2突变发生在9%~13%的AML患者中 [17]。Enasidenib (原AG-221)是一种突变型IDH2酶的口服小分子选择性靶向抑制剂，通过诱导分化发挥作用 [26]。一项I/II期试验显示，在(R/R) IDH2突变型AML患者中，每天口服100 mg的enasidenib，ORR为39%，cCR为30%。OS中位数为8.8个月，CR患者的OS中位数为19.7个月。且enasidenib耐受性良好。治疗相关不良事件主要为高胆红素血症和血小板减少，6%的患者出现分化综合征 [21]。基于这一实验结果，2017年8月FDA批准enasidenib用于治疗复发或难治性(R/R) IDH2突变AML患者 [26]。

3.2.2. Ivosidenib

IDH1突变发生在6%~10%的AML患者中，Ivosidenib (AG-120)是一种高度特异性的IDH1口服抑制剂，被FDA批准用于复发时携带IDH1突变的AML患者的治疗 [17]。批准是基于一项I期实验(NCT02074839)的结果，该实验表明在IDH1突变型R/R AML患者中给予Ivosidenib可导致41.6%的总有效率，30.4%的患者达到CR/CRh。CR/CRh的中位持续时间为8.2个月(95%可信区间，5.5~12个月)。总体而言，该药物耐受性良好。其常见的 ≥ 3级AE包括QTc延长(7.8%)、DS (3.9%)、贫血(2.2%)、血小板减少(3.4%)和白细胞增多(1.7%)，特别是在35%的患者中实现了输血独立性，在应答者中减少了感染，并且在21%的患者中消除了可检测到的IDH1突变 [4]。随后在基于另一项用于新诊断的IDH1突变AML的单药伊沃西尼的开放标签、单臂、多中心临床试验(研究AG120-C-001，NCT02074839)的结果，FDA于2019年批准其用于治疗无法使用强化诱导化疗的新诊断的IDH1突变急性髓性白血病(AML) [25]。最近，一项评估Ivosidenib + 阿扎胞苷在新诊断的不适合强诱导化疗且具有IDH1突变的AML患者中的效果的全球随机双盲III期试验(AGILE)的结果提示Ivosidenib + 阿扎胞苷较安慰剂 + 阿扎胞苷可显著改善患者的CR率(47.2%比14.9%；P < 0.0001)、无事件生存期(风险比[HR] = 0.33，P = 0.002)和OS (24个月vs 7.9个月，P = 0.001)。随后，FDA于2022年5月批准了Ivosidenib联合阿扎胞苷治疗新诊断的不适合强有道化疗的具有IDH1突变的AML患者 [27]。

3.3. BCL-2抑制剂(venetoclax)

BCL-2是BCL-2家族中抗凋亡和促凋亡蛋白的成员。BCL-2可保护细胞免于凋亡。研究表明AML中BCL-2的表达与细胞毒性化疗敏感性降低和复发率升高相关 [28]。Venetoclax是一种口服BCL-2抑制剂，可直接与BCL-2蛋白结合，并通过重新定位促凋亡蛋白和恢复细胞凋亡来选择性地抑制BCL-2 [20]。早期研究使用venetoclax作为AML单药治疗，仅在高风险复发/难治性(R/R)AML患者中显示出中等疗效，总有效率(ORR)为38%，完全缓解/完全缓解且血液学恢复不完全(CR/CRi)为19%。总生存期(OS)仅为4.7个月 [28]。随后一项公开标记的多中心VIALE-A试验(NCT02993523)将431名既往未经治疗的AML患者(中位年龄76岁)，分别以2:1的方式随机分为AZA/venetoclax和AZA/安慰剂。中位随访时间为20.5个月(范围为0.1至30.7个月)，与单独使用AZA的9.6个月相比，AZA/venetoclax的OS显著改善了14.7个月，且HMA加venetoclax组的CR率更高(17.9%对36.7%)。当venetoclax与LDAC联合使用时，III期VIALE-C试验(NCT03069352)也出现了改善。根据这些结果，FDA批准venetoclax联合HMA或LDAC治疗年龄 ≥ 75岁或不适合强诱导化疗的新诊断成年人AML患者 [4]。

3.4. Hedgehog信号通路抑制剂(Glasdegib)

在急性髓系白血病(AML)中，Hedgehog信号通路的一种跨膜蛋白(Smoothened, SMO)可导致白血病干细胞(LSCs)的发育、维持和增殖，从而促进疾病进展 [29]。Glasdegib是一种有效的选择性口服Hedgehog信号通路抑制剂，通过结合并抑制跨膜蛋白SMO发挥作用，被FDA批准与低剂量阿糖胞苷(LDAC)联合用于一线治疗年龄 ≥ 75岁或不适合强化化疗的AML患者 [30]。这是基于一项以低剂量Ara-C作为对照治疗的II期随机研究的结果，该研究结果提示与LDAC单药治疗组相比，glasdegib联合LDAC组的OS增加了大约2倍(中位8.8 vs 4.9个月) [31]。与venetoclax联合HMA或LDAC方案比较时glasdegib联合LDAC方案的总体有效率偏低，但Bright AML 1003研究提示，glasdegib联合LDAC方案的安全性优于venetoclax联合HMA方案，其常见的严重不良反应为发热性中性粒细胞减少症、肺炎、出血、贫血和败血症，遂可以用于一些对生存质量要求较高的患者的一线治疗及基于venetoclax联合HMA方案和靶向治疗失败后的二线治疗 [32]。

3.5. 抗体偶联药物(Gemtuzumab Ozogamicin)

跨膜抗原CD33是在大多数AML母细胞中高度选择性的表达的一种表面抗原，是AML基于抗体治疗的重要靶点 [33]。吉妥珠单抗(Gemtuzumab-Ozogamicin, GO)是一种药物–抗体偶联物，由与细胞毒素卡奇霉素连接的抗CD33抗体组成 [34]。与CD33结合后被细胞吸收，释放卡奇霉素裂解溶酶体中的双链DNA从而引起细胞毒性和细胞凋亡 [35]。多项随机实验表明，在具有良好和中等细胞遗传学风险的患者中在标准诱导方案中加入GO可显著提高生存率及降低复发风险，基于这些结果，FDA于2017年再次批准GO治疗新诊断和复发/难治性AML [34]。随后，在另一项以FLAG诱导方案为对照组的II期试验中结果提示了对成年核心结合因子相关AML (CBF-AML)来讲FLAG联合GO诱导了更高的缓解率(95.0%)，3年OS和RFS分别为78.0%和85.0% [15]。因此FLAG-GO方案也成为了能够耐受化疗的CBF-AML患者的首选治疗方案。

4. 免疫治疗 (CAR-T细胞疗法)

通过基因转移技术人工表达嵌合抗原受体的T淋巴细胞称为CAR-T细胞。CAR-T疗法是一种体外培养CAR-T细胞并注入患者体内的治疗方法 [35] [36]。CAR-T疗法在淋巴恶性血液病中非常成功，如治疗复发难治性B细胞ALL有效率达82%，这是由于CD19、CD22和BCMA等独特的靶点。但其开发用于治疗AML一直处于起步阶段，这主要是由于AML缺乏特异性和合适的靶抗原等因素的限制。因此，到目前为止，FDA还没有正式批准CAR-T细胞治疗AML [28] [37] [38]。当前研究较多的CAR-T细胞靶点的主要是CD33、CD123和CLL-1。CD33是细胞因子产生和单核细胞活化的负调节因子，通常在造血干细胞、髓系祖细胞和成熟髓细胞上表达。在超过85%的AML患者中，CD33已被证明在白血病干细胞上高表达(88.7%) [37]。CD123，也被称为IL-3Ra，是一种膜蛋白，在约80%的AML患者中高表达，与AML患者的预后密切相关。CD123在白血病干细胞上过表达，在正常造血干细胞上低表达。据报道，95%的白血病干细胞存在CD123表达 [37]。CLL-1是一种c型凝集素样受体，在细胞粘附、细胞间信号转导、炎症中起关键作用，并作为粒细胞和单核细胞功能的负调节因子。CLL-1在白血病干细胞(约45%)和白血病母细胞(77.5%至92%)上表达相对较高，且在AML患者中表达CLL-1的比例较高(>85%) [37]。但由于这些标记靶点并不局限于白血病细胞，也存在于正常造血祖细胞、成熟细胞和非造血位点(如Kupffer细胞上的CD33、内皮细胞上的CD123、肺和胃肠道上皮细胞上的CLL1)。因此CAR-T疗法在AML中存在显著的靶向/肿瘤外毒性作用，遂目前AML中的CAR-T细胞策略可以作为造血干细胞移植的桥梁，而不是一种独立的治疗方法 [29]。

5. 小结

急性髓系白血病是一种罕见但致命的恶性肿瘤性疾病。我们对该疾病的研究已经取得了重大进展，新的药物的开发和不断发展的疗法为提高患者生存率和提高患者治疗期间生活质量提供了希望。二代基因测序分析细胞遗传学和分子异常(如BCL-2、FLT-3、IDH等)的早期诊断对于为患者量身定制最佳治疗方案至关重要，尤其是在依赖细胞遗传学和基因检测的新治疗模式下。化疗仍然是治疗的支柱，干细胞移植仍然是许多具有不良细胞遗传学风险的患者治愈的最佳希望。

NOTES

^*通讯作者。