JAKs 通路在骨髓增殖性腫瘤發(fā)病機(jī)制中的作用及主要JAKs 抑制劑的應(yīng)用

賀 琪，常春康

（上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院血液科，上海 200233）

骨髓增殖性腫瘤 （myeloproliferative neoplasm,MPN）是一組克隆性造血干細(xì)胞疾病，其特征為髓系細(xì)胞一系或多系增殖。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization,WHO） 將真性紅細(xì)胞增多癥（polycythaemia vera,PV）、原發(fā)性血小板增多癥（essential thrombocythemia,ET）和原發(fā)性骨髓纖維化（primary myelofibrosis,PMF）定義為費(fèi)城染色體陰性的最常見(jiàn)的MPN。

由于正常髓系細(xì)胞的多克隆造血被異常的單克隆造血所取代，導(dǎo)致了PV 的紅細(xì)胞過(guò)度增殖、ET 的血小板過(guò)度增殖和PMF 的骨髓纖維化。這組疾病有著共同的臨床表型特征，即患者易發(fā)生血栓和出血，且有進(jìn)展為骨髓纖維化或白血病的風(fēng)險(xiǎn)[1]。

JAK2 基因外顯子14 的點(diǎn)突變導(dǎo)致了JAK2 V617F 轉(zhuǎn)錄子的形成，并引起JH2 假性激酶區(qū)域的構(gòu)象變化，從而激活Janus 激酶 （Janus kinases,JAKs）/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transducers and activators of transcriptions,STATs）通路。約95%的PV 患者、約50%的ET 患者和50%的PMF 患者都存在該突變；另有5%的PV 患者存在JAK2 基因外顯子12 突變；而剩余ET 和PMF 患者中的大部分都存在CALR 或MPL 基因突變，且都通過(guò)激活JAKs/STATs 通路發(fā)揮作用，少量ET 和PMF 患者都沒(méi)有上述3 種基因突變[2-6]。

鑒于上述3 種基因（JAK2 基因、CALR 或MPL基因）突變?cè)贛PN 患者中的高發(fā)生率，且它們的共同下游作用通路均為JAKs/STATs 通路，本文將詳述該通路在MPN 發(fā)病機(jī)制中的重要作用，并概述近年來(lái)JAKs 抑制劑在MPN 治療中的應(yīng)用。

JAKs/STATs 通路在MPN 發(fā)病中的作用機(jī)制

一、JAKs/STATs 通路在正常造血中的作用

JAKs/STATs 通路在機(jī)體多種生理過(guò)程中發(fā)揮作用，包括造血、免疫調(diào)節(jié)、宿主防御、生殖、哺乳、肥胖及胚胎發(fā)育等。多種細(xì)胞因子受體（包括白細(xì)胞介素、干擾素、促紅細(xì)胞生成素、促血小板生成素、生長(zhǎng)激素及集落刺激因子等）缺乏內(nèi)源性激酶活性，而其與JAKs 家族相關(guān)聯(lián)，通過(guò)JAKs 通路來(lái)發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)活性。

JAKs 家族包含JAK1、JAK2、JAK3 和TYK2 這4個(gè)成員，它們與受體的結(jié)合方式各不相同，其中JAK1 和JAK2 在胚胎發(fā)育過(guò)程中極為重要。細(xì)胞因子受體結(jié)合特異性配體JAKs 后磷酸化，促使核轉(zhuǎn)錄因子STATs 家族的磷酸化和激活。STATs 是DNA 結(jié)合蛋白，包含7個(gè)成員，即STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和STAT6。STATs被激活后形成二聚體，從細(xì)胞膜轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核內(nèi)，調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄。除了STATs，JAKs 下游的信號(hào)通路還有絲裂原活化蛋白激酶通路和磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B 通路。通過(guò)上述信號(hào)通路的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，JAKs 能夠在免疫和造血干（祖）細(xì)胞中發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化和生成細(xì)胞因子等作用。但如果有大量配體結(jié)合（如在某些慢性炎癥狀態(tài)下）或JAK 基因發(fā)生激活性突變，則這些信號(hào)通路將被病理性激活[7-8]。

二、JAKs/STATs 通路在MPN 發(fā)病中的作用

如前所述，JAK2 V617F 點(diǎn)突變是MPN 患者中最常檢測(cè)出的突變，該突變可導(dǎo)致JAK2 及其下游效應(yīng)的持續(xù)激活，且不依賴(lài)配體。同時(shí)，該突變還可使JAK2 與其配體細(xì)胞因子受體間的結(jié)合力增加。

基于JAKs 在細(xì)胞因子驅(qū)動(dòng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中起重要作用，被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的核心分子。因?yàn)榧?xì)胞因子信號(hào)可以誘導(dǎo)白細(xì)胞亞群的分化和極化轉(zhuǎn)變，所以JAKs 活性和功能的改變能夠嚴(yán)重影響白細(xì)胞穩(wěn)態(tài)?；罨腏AK2 V617F 突變不僅驅(qū)動(dòng)MPN 的發(fā)生，在具有潛在意義不明的克隆性造血的個(gè)體中也能被檢測(cè)到。研究提示該突變也確實(shí)能影響淋巴細(xì)胞的生物活性。在MPN 發(fā)病中，JAK2 V617F 突變來(lái)源于發(fā)生突變的造血干細(xì)胞克隆，所以該突變不會(huì)僅限于髓系細(xì)胞，在CD4+和CD8+T 細(xì)胞以及自然殺傷細(xì)胞、多克隆B 細(xì)胞中也檢測(cè)到了該突變。近期也有研究顯示，JAK2 V617F 突變促進(jìn)程序性死亡受體-配體1（programmed cell death-ligand 1,PD-L1）的合成，限制了抗腫瘤T 細(xì)胞的應(yīng)答，并引起T 細(xì)胞代謝的改變，最終導(dǎo)致MPN 細(xì)胞的免疫逃逸[9-10]。

1.細(xì)胞因子變化： 基因突變導(dǎo)致的JAKs 持續(xù)活化將進(jìn)一步引發(fā)炎癥反應(yīng)，從而促使骨髓增殖、血栓形成及脾臟腫大。在小鼠MPN 模型和MPN 患者標(biāo)本中，都能檢測(cè)到高水平的促炎細(xì)胞因子。此外，MPN 疾病進(jìn)展時(shí)細(xì)胞因子的表達(dá)明顯增高。如腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）在JAK2 V617F 突變的MPN 細(xì)胞中高表達(dá)，且與JAK2 V617F 突變負(fù)荷密切相關(guān)。而在小鼠MPN 模型或MPN 患者細(xì)胞中，失活的TNF-α 可以使疾病進(jìn)展速度減慢，并阻斷克隆生長(zhǎng)。近期研究還報(bào)道了非惡性的旁觀(guān)者細(xì)胞（bystander）也能分泌促炎細(xì)胞因子，包括白細(xì)胞介素（interleukin,IL）-6、IL-8、IL-10、CXCL9、CCL2、TNF-α 等。JAK 突變克隆產(chǎn)生的細(xì)胞因子依賴(lài)于STATs 信號(hào)通路，與那些由非惡性旁觀(guān)者細(xì)胞或其他驅(qū)動(dòng)子（如血小板受體等）突變產(chǎn)生的細(xì)胞因子有部分重疊。促炎細(xì)胞因子和化學(xué)因子的分泌還可以引發(fā)骨髓組織的重構(gòu)，特別是纖維化和骨硬化的發(fā)生、發(fā)展。此外，炎癥環(huán)境本身也可促進(jìn)骨髓增殖和克隆進(jìn)化[11-12]。

2.血栓相關(guān)的病理變化：JAK2 突變還與血栓栓塞并發(fā)癥及細(xì)胞黏附穩(wěn)態(tài)相關(guān)。造成血栓栓塞狀態(tài)的病理生理學(xué)原因有以下幾方面。①高白細(xì)胞增加了血液黏度；②JAK2 突變誘導(dǎo)了血漿凝固和血管壁變化；③JAK2 突變誘導(dǎo)了細(xì)胞的黏附和功能改變。早期的觀(guān)察研究報(bào)道MPN 患者發(fā)生血栓性事件的概率明顯增加，表達(dá)突變型JAK2 的內(nèi)皮細(xì)胞可引起血流異常及血漿凝固功能的變化，且突變型JAK2 的高表達(dá)與不穩(wěn)定栓子形成及出血事件相關(guān)。JAK2 突變患者的血小板活性下降，黏附力減弱。同樣，JAK2 V617F 突變激活的巨核系造血，導(dǎo)致了其對(duì)促血小板生成素刺激的高度敏感性，巨核細(xì)胞具有更高的活力，血小板前體形成增加，血栓形成增加。所有這些發(fā)現(xiàn)都與臨床觀(guān)察到的癥狀相符[13-14]。

JAKs 抑制劑在MPN 治療中的應(yīng)用

如上所述，由于大部分細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子受體都基于JAKs 傳遞信號(hào)并發(fā)揮功能，所以靶向JAKs 的藥物可以調(diào)節(jié)免疫功能，并可用于MPN 及某些風(fēng)濕性疾病的治療。JAKs 抑制劑分為Ⅰ型抑制劑和Ⅱ型抑制劑。Ⅰ型抑制劑靶向活化狀態(tài)下JAKs 的三磷酸腺苷 （adenosine triphosphate，ATP）結(jié)合位點(diǎn)，大部分臨床測(cè)試的抑制劑都是Ⅰ型，它們的區(qū)別在于是否只靶向JAK2 的特異性。許多抑制劑都是同時(shí)靶向JAK2 和JAK1 [如蘆可替尼（Ruxolitinib）和Momelotinib]，少部分僅靶向JAK2（Pacritinib、Fedratinib 和NS-018）。Ⅱ型抑制劑可識(shí)別非活化狀態(tài)下的激酶，并與其ATP 結(jié)合口袋和“DFG-out”口袋相結(jié)合，而“DFG-out”口袋僅在非活化激酶中存在。因?yàn)樵撎厥饨Y(jié)構(gòu)能被Ⅱ型抑制劑識(shí)別，所以Ⅱ型抑制劑預(yù)計(jì)會(huì)有更好的選擇性和更小的副作用。目前正在研究的Ⅱ型抑制劑有2 種，NVPBBT594 和NVP-CHZ868[15]。因目前尚無(wú)Ⅱ型抑制劑的相關(guān)臨床數(shù)據(jù)，在此不再詳述，以下重點(diǎn)概述Ⅰ型抑制劑。

一、蘆可替尼

目前已上市并被臨床應(yīng)用的Ⅰ型抑制劑是蘆可替尼，其為口服制劑的JAKs 抑制劑。基于COMFORT-Ⅰ、COMFORT-Ⅱ和RESPONSE 這3個(gè)臨床試驗(yàn)的結(jié)果，蘆可替尼成為第一個(gè)獲美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于中高危骨髓纖維化（myelofibrosis，MF） 和難治或?qū)αu基脲耐藥PV 患者的靶向治療藥物[16-19]。

1.MF： 在臨床試驗(yàn)COMFORT-Ⅰ中，309例MF 患者被隨機(jī)分入蘆可替尼治療組和空白組。在蘆可替尼治療組中，脾臟體積縮小達(dá)35%以上的患者占41.9%，而空白組僅有0.7%。在臨床試驗(yàn)COMFORT-Ⅱ中，將219例MF 患者按照2∶1 的比例隨機(jī)分入蘆可替尼治療組和最佳可用治療組（包括任何商業(yè)可用藥物，單一藥物治療或聯(lián)合藥物治療均可）。在蘆可替尼治療48 周時(shí)，脾臟體積縮小達(dá)35%以上的患者占28.5%，而最佳治療組卻為0，并且蘆可替尼治療組患者的生活質(zhì)量明顯得到改善。這2 項(xiàng)臨床試驗(yàn)結(jié)果均顯示，蘆可替尼持續(xù)治療能明顯改善中危2 和高危MF 患者的生存（蘆可替尼治療組和對(duì)照組患者的中位總生存期分別為5.3 年和3.8 年），但其對(duì)于轉(zhuǎn)化為白血病的風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有明顯影響。

2.PV：臨床試驗(yàn)RESPONSE 主要評(píng)估了蘆可替尼在難治或?qū)αu基脲耐藥的PV 患者中的療效。研究將患者等比例隨機(jī)分入蘆可替尼治療組和最佳可用治療組，在用藥32 周時(shí)，蘆可替尼組有22.7%的患者血細(xì)胞比容數(shù)值得以控制，且脾臟體積縮小大于35%；而最佳可用治療組僅有0.9%的患者血細(xì)胞比容數(shù)值得到控制。在臨床試驗(yàn)RESPONSE-2 中，173例難治或?qū)αu基脲耐藥的PV 患者被選入，與RESPONSE 不同，這些患者都沒(méi)有脾腫大。結(jié)果顯示，蘆可替尼治療組有62%的患者血細(xì)胞比容數(shù)值得以控制，而最佳可用治療組僅有19%。

3.ET：在難治或?qū)αu基脲耐藥的ET 患者中，與其他治療相比，蘆可替尼沒(méi)有顯著控制血小板增多及相關(guān)并發(fā)癥，但能夠改善和減輕一般癥狀及瘙癢癥狀。在另一項(xiàng)開(kāi)放的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，研究數(shù)據(jù)顯示蘆可替尼可以使血小板數(shù)值降低，且能緩解ET 相關(guān)的癥狀。這些初步的結(jié)果似乎優(yōu)于以往的數(shù)據(jù)，但該研究中缺乏蘆可替尼與其他治療相對(duì)比的數(shù)據(jù)[20]。

總體來(lái)說(shuō)，蘆可替尼是一種耐受良好的口服藥物，25%～33%的患者會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)，而其主要的不良反應(yīng)是造血系統(tǒng)毒性，如貧血和血小板減少。貧血隨著時(shí)間可以改善，但血小板減少的不良反應(yīng)在高危MF 患者中會(huì)比較嚴(yán)重。另外，蘆可替尼還有免疫抑制的不良反應(yīng)，可能導(dǎo)致病毒感染的激活，特別是帶狀皰疹和人類(lèi)免疫缺陷病病毒1，還會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌感染，如肺炎、結(jié)核病復(fù)發(fā)和尿路感染等?；颊叻幒笠M(jìn)行長(zhǎng)期隨訪(fǎng)監(jiān)測(cè)，因?yàn)樘J可替尼可以降低自然殺傷細(xì)胞的功能，從而增加患者發(fā)生實(shí)體瘤和淋巴瘤的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

二、其他的Ⅰ型抑制劑

Momelotinib 與蘆可替尼一樣，也是JAK1 和JAK2 抑制劑，也能縮小脾臟體積并改善貧血，但是在Ⅲ期臨床試驗(yàn)（SIMPLIFY-1 和SIMPLIFY-2）中，其與蘆可替尼相比，該藥并未發(fā)現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)[21]。

Pacritinib 是JAK2 和FLT3 抑制劑。Ⅲ期臨床試驗(yàn)（PERSIST-1 和PERSIST-2）的結(jié)果顯示，該藥可以有效縮小患者的脾臟體積，且患者發(fā)生骨髓抑制的程度低，故可用于血小板基數(shù)較低的MF 患者[22]。

Fedratinib 是JAK2 抑制劑。Ⅲ期臨床試驗(yàn)（JAKARTA-1 和JAKARTA-2）的結(jié)果顯示，該藥在蘆可替尼抵抗或耐藥的MF 患者中，有55%的患者仍能取得脾臟縮小的臨床獲益。但因?yàn)闃O少數(shù)患者用藥后出現(xiàn)了韋尼克（Wernicke）腦病，故該藥的臨床試驗(yàn)暫停[23]。

Ns-018 是JAK2 和Src 抑制劑。該藥能改善MF患者的癥狀，但不能明顯降低JAK2 V617F 的負(fù)荷[24]。

結(jié)語(yǔ)

MPN 是一組發(fā)病機(jī)制和臨床特征都相當(dāng)復(fù)雜的疾病。在國(guó)內(nèi)外紛繁復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制研究中，JAKs 通路的重要作用毋庸置疑。JAKs 抑制劑的研究如火如荼，相關(guān)新藥的臨床試驗(yàn)層出不窮，部分取得了可喜的研究結(jié)果。其中，蘆可替尼已在全世界上市，并被應(yīng)用于臨床患者的治療中，其療效是否如臨床試驗(yàn)結(jié)果那般令人滿(mǎn)意，仍需真實(shí)世界的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。