去甲基化藥物在血液系統(tǒng)腫瘤治療中的應(yīng)用

趙旻+王椿

摘 要 許多腫瘤的發(fā)病都與表觀遺傳學(xué)異常相關(guān)。由于可以抑制抑癌基因的表達(dá)，DNA甲基化在血液系統(tǒng)腫瘤的發(fā)病過程中起著重要的作用。去甲基化藥物已成功地用于治療某些血液系統(tǒng)腫瘤、特別是骨髓增生異常綜合征和急性髓細(xì)胞性白血病。本文主要介紹去甲基化藥物在血液系統(tǒng)腫瘤治療中的應(yīng)用進(jìn)展。

關(guān)鍵詞 去甲基化藥物 表觀遺傳學(xué) 血液系統(tǒng)腫瘤

中圖分類號：R979.1； R733 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1533（2014）11-0003-04

Application of demethylating agents in the treatment of hematologic malignancies

Zhao Min*， Wang Chun**

（Department of Hematology， Shanghai First Peoples Hospital， Shanghai 200080， China）

ABSTRACT Epigenetic dysregulation is linked to the pathogenesis of a number of malignancies. The methylation of DNA plays an important role during the maliganant transformation of hematopoietic malignancies since it can inhibit the expression of tumor suppressor genes. Demethylating agents have been successfully used in the treatment of various hematopoietic malignant disease， especially in the treatment of myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemia. In this review， we discuss the clinical development of demethylating agents in hematology.

KEY WORDS demethylating agents； epigenetics； hematologic malignancies

近年來，去甲基化藥物在血液系統(tǒng)腫瘤治療中的作用越來越受到重視。與傳統(tǒng)化療藥物相比，去甲基化藥物的毒、副反應(yīng)相對較輕，加之作用機(jī)制不同，治療骨髓增生異常綜合征（myelodysplastic syndromes， MDS）和急性髓細(xì)胞性白血?。╝cute myelocytic leukemia， AML）等的療效更好。

1 去甲基化藥物

去甲基化藥物治療的理論基礎(chǔ)是表觀遺傳學(xué)。后者是指在基因的DNA序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因功能發(fā)生了可遺傳的變化并最終導(dǎo)致了表型的不同。表觀遺傳學(xué)對由DNA決定遺傳特征（由DNA到RNA、再到蛋白質(zhì)進(jìn)行表達(dá)）的“中心法則”作了補(bǔ)充，指出生物的遺傳特性在不改變其基因序列的情況下也會發(fā)生變化，而這種變化在腫瘤的發(fā)病機(jī)制中已一再被檢測到。現(xiàn)在認(rèn)為，決定表觀遺傳學(xué)過程的主要因素包括DNA修飾、組蛋白修飾和非編碼RNA調(diào)控。DNA甲基化是一種最為重要的表觀遺傳學(xué)修飾，在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase， DNMT）的催化下，胞嘧啶的第5位碳原子被甲基化，從而轉(zhuǎn)變?yōu)?-甲基胞嘧啶。在哺乳動物基因組中，DNA甲基化的主要位點是CpG二核苷酸，它在基因組中呈不均勻分布。在某些區(qū)域，CpG序列的密度較平均密度高10 ～ 20倍、鳥嘌呤和胞嘧啶的總含量>50%、長度>200個堿基，這些區(qū)域被稱為CpG島。大約50%的人基因中含有CpG島，常位于基因上游調(diào)控區(qū)的啟動子區(qū)。啟動子區(qū)的CpG島通常處于非甲基化狀態(tài)，基因能正常表達(dá)。當(dāng)CpG島發(fā)生甲基化時，會影響基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控，使基因表達(dá)發(fā)生沉寂。而去甲基化藥物能改變這一病理過程，進(jìn)而達(dá)到治療目的[1]?，F(xiàn)有去甲基化藥物主要為DNMT抑制劑，可分為核苷類和非核苷類2類，其中核苷類去甲基化藥物中的阿扎胞苷和地西他濱是目前臨床應(yīng)用較廣且以去甲基化為主要作用機(jī)制的藥物。

2 在血液系統(tǒng)腫瘤治療中的應(yīng)用

2.1 治療MDS

在MDS的治療中，去甲基化藥物的作用越來越受到重視。近年來多項研究證實，MDS的分子異常包括DNA甲基化等表觀遺傳學(xué)進(jìn)程，如CpG島的高甲基化和基因啟動子區(qū)的甲基化即與MDS的嚴(yán)重性和患者的生存期相關(guān)，而使用去甲基化藥物治療雖不能治愈MDS，卻可獲高反應(yīng)率。與需要且可接受造血干細(xì)胞移植術(shù)的年輕患者相比，去甲基化藥物更適宜用于老年患者，這主要表現(xiàn)在血液學(xué)參數(shù)改善和生存時間延長上，因即使沒有達(dá)到完全緩解的患者也同樣能夠獲得這些益處[2]。地西他濱用于老年患者的安全性已得到多項臨床試驗的確認(rèn)，而被認(rèn)為無骨髓毒性的阿扎胞苷亦被證實對老年患者有很好的療效和安全性，對需接受造血干細(xì)胞移植術(shù)的患者也一樣。有人建議將地西他濱和阿扎胞苷用于“先期治療”，但這種“橋接治療”的必要性還待更多研究的證實[3]。在治療MDS時，去甲基化藥物的療效多需在治療2 ～ 4個療程后才逐步顯現(xiàn)，終止治療后則會導(dǎo)致疾病復(fù)發(fā)[4-5]。即使不間斷地接受去甲基化藥物治療，幾乎所有的患者也仍難以避免疾病的耐藥和復(fù)發(fā)，而一旦出現(xiàn)疾病耐藥或復(fù)發(fā)就會大大縮短患者的生存期[6]。

目前，MDS患者可通過國際預(yù)后評分系統(tǒng)（International Prognostic Scoring System， IPSS）、國際預(yù)后評分系統(tǒng)修正版和世界衛(wèi)生組織的預(yù)后評分系統(tǒng)進(jìn)行分層，這對恰當(dāng)?shù)厥褂萌ゼ谆幬锞哂袑嶋H指導(dǎo)意義。對IPSS評分為低危和中危-1的患者，減少的血細(xì)胞類型、促紅細(xì)胞生成素濃度以及細(xì)胞遺傳學(xué)、分子生物學(xué)異常如5q、DR-15等生物學(xué)特征是選擇恰當(dāng)?shù)囊痪€治療藥物的依據(jù)，去甲基化藥物主要用于輸血依賴的、經(jīng)促紅細(xì)胞生成素等藥物一線治療后復(fù)發(fā)或耐藥患者的后續(xù)治療。也有人提出應(yīng)使用阿扎胞苷一線治療主要表現(xiàn)為血小板減少和中性粒細(xì)胞減少的低危MDS患者。一些臨床試驗結(jié)果顯示，地西他濱或阿扎胞苷治療低危MDS患者的總反應(yīng)率為30% ～ 60%。對IPSS評分為中危-2和高危的患者，去甲基化藥物已用于一線治療，可使患者獲得較高的總反應(yīng)率和較長的總生存期，且毒性明顯較低。在臨床試驗中，地西他濱或阿扎胞苷單藥治療高危MDS患者的總反應(yīng)率為40% ～ 55%。但異體造血干細(xì)胞移植仍是可治愈MDS的唯一選擇[2，7]。目前尚不能完全預(yù)測去甲基化藥物治療的療效。骨髓增生異常法語工作組建立了一套預(yù)測模型以預(yù)測去甲基化藥物治療的總反應(yīng)率、反應(yīng)持續(xù)時間和總生存期，同時提出先期使用低劑量阿糖胞苷、骨髓原始細(xì)胞占比>15%以及異常核型與反應(yīng)率相關(guān)，復(fù)雜核型與反應(yīng)持續(xù)時間相關(guān)，總生存期與體能狀態(tài)等因素相關(guān)，并建立了積分系統(tǒng)[8]。也有報道稱，骨髓纖維化的出現(xiàn)對去甲基化藥物治療不利[9]。

2.2 治療AML

去甲基化藥物現(xiàn)已在AML治療中占有重要地位。AML患者廣泛存在基因高甲基化現(xiàn)象，常見的甲基化基因有8種，約95%的AML患者至少有1種基因高度甲基化，75%至少有2種基因高度甲基化。這些數(shù)據(jù)提示去甲基化藥物在AML治療中的潛力，但其同樣被認(rèn)為無法治愈AML。目前，經(jīng)典的蒽環(huán)類藥物和阿糖胞苷聯(lián)合誘導(dǎo)化療方案仍是AML的首選誘導(dǎo)化療方案，且造血干細(xì)胞移植術(shù)仍是AML的最主要治愈性治療手段。但對一些難以接受常規(guī)誘導(dǎo)化療方案和造血干細(xì)胞移植的患者如老年AML患者，去甲基化藥物因相對較低的毒性和較好的療效已經(jīng)成為重要的治療藥物。地西他濱已獲準(zhǔn)治療這類AML患者，常用治療方案為20 mg/（m2·d）×5 d。臨床試驗證實，地西他濱治療的反應(yīng)率優(yōu)于支持治療和低劑量阿糖胞苷；也有臨床試驗顯示，地西他濱治療可獲較之支持治療更長的生存期。但與常規(guī)誘導(dǎo)化療方案不同，去甲基化藥物治療AML往往需要進(jìn)行多個療程后才能達(dá)到完全緩解且此療效無法持久維持[10]。近期國內(nèi)報道，地西他濱聯(lián)合阿柔比星、粒細(xì)胞集落刺激因子等治療初治及難治/復(fù)發(fā)AML的療效較好；也有地西他濱聯(lián)合硼替佐米治療的報道。盡管去甲基化藥物已用于AML治療，但其不能治愈疾病，對那些治療有效患者的后續(xù)治療選擇也還處在摸索階段。有關(guān)研究證實，某些分子學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué)參數(shù)與患者對地西他濱治療的反應(yīng)有關(guān)。例如，有人發(fā)現(xiàn)，對地西他濱治療有反應(yīng)患者的DNMT miR-29b水平明顯高于無反應(yīng)患者[11]。一項回顧性分析顯示，伴有5和7號染色體異常的患者對阿扎胞苷或地西他濱治療的反應(yīng)與對大劑量伊達(dá)比星和阿糖胞苷治療相似，且患者的持續(xù)反應(yīng)時間和中位生存期也更長。DNMT 3A基因突變?yōu)锳ML的獨立的預(yù)后不良指標(biāo)，不受患者的年齡、白細(xì)胞計數(shù)、染色體組型和其他遺傳學(xué)參數(shù)的影響[12]。但利用細(xì)胞遺傳學(xué)和分子生物學(xué)參數(shù)來預(yù)測患者對去甲基化藥物治療的反應(yīng)尚處在探索階段，現(xiàn)還只能通過患者的病程、腫瘤增殖程度和一些臨床指標(biāo)來作治療前評估。

2.3 治療慢性粒單核細(xì)胞性白血病（chronic myelo-monocytic leukemia， CMML）

造血干細(xì)胞移植術(shù)也是CMML的治愈性治療手段。但由于年齡和并發(fā)癥等原因，CMML患者往往只能接受低劑量化療治療，無法有效控制疾病進(jìn)展。在CMML患者中發(fā)現(xiàn)存在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)基因p15（INK4b）的異常甲基化以及降鈣素基因和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子-1基因的甲基化，這給對CMML進(jìn)行去甲基化治療提供了一定的理論基礎(chǔ)。一項對31例CMML患者進(jìn)行的臨床試驗顯示，以每6周為1個療程、每療程使用地西他濱15 mg/（m2·次）×3次/d×3 d治療1 ～ 6個療程，總反應(yīng)率為26%（完全緩解率10%、部分緩解率16%），骨髓改善率為19%，疾病穩(wěn)定率為32%，2年生存率為25%，所有患者的中位生存期為15個月[13]。與治療MDS和AML相似，地西他濱在近年來進(jìn)行的一些臨床試驗中也不再以大劑量使用。一項臨床試驗以每28 d為1個療程、每療程使用地西他濱20 mg/（m2·d）×5 d治療CMML患者共3個療程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)率為38.6%，2年總生存率為48%，中位無進(jìn)展生存期為12個月，3/4級不良反應(yīng)為血細(xì)胞減少、感染和乏力[14]。

2.4 治療其他血液系統(tǒng)腫瘤

對慢性粒細(xì)胞性白血病、多發(fā)性骨髓瘤等亦有使用地西他濱等去甲基化藥物治療的研究報道，但療效尚待進(jìn)一步臨床試驗的證實。

3 結(jié)語

DNA甲基化異常被認(rèn)為是血液系統(tǒng)腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一個重要生物學(xué)機(jī)制，一些臨床試驗也已證實去甲基化藥物治療某些血液系統(tǒng)腫瘤的療效確切，但仍需對如聯(lián)合用藥和最適治療劑量等作進(jìn)一步的研究，以期獲得更好的治療療效。

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（收稿日期：2014-05-12）