BCL-2抑制劑在血液惡性腫瘤中的靶向治療應(yīng)用及作用機(jī)制

何曉晴 柯鵬 綜述 張新友 審校

腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞失控性增殖有密切聯(lián)系，其中逃避細(xì)胞凋亡是重要機(jī)制之一。B細(xì)胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2，BCL-2)家族蛋白是線粒體凋亡通路的關(guān)鍵調(diào)控因子，它與促凋亡蛋白直接結(jié)合可抑制細(xì)胞凋亡，是多種血液惡性腫瘤的發(fā)病機(jī)制之一[1]。BCL-2抑制劑(BCL-2 inhibitor，BCL-2i)作為BH3類似物，靶向作用于細(xì)胞凋亡通路，增加線粒體外膜通透性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，為臨床提供新的治療選擇。維奈克拉(Venetoclax，VEN)是唯一被批準(zhǔn)用于臨床的BCL-2i，獲批適應(yīng)癥包括慢性淋巴細(xì)胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia，CLL)、急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia，AML)及骨髓增生異常綜合征(Myelodysplastic syndromes，MDS)，其單藥或聯(lián)合用藥的療效及安全性均優(yōu)于傳統(tǒng)治療方案。此外，多項(xiàng)研究也表明VEN對B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤(B-cell non-hodgkin lymphomas，B-NHL)及多發(fā)性骨髓瘤(Multiple myeloma，MM)等也有一定的抗腫瘤效應(yīng)。本文就BCL-2抗凋亡機(jī)制及其抑制劑的作用機(jī)制、VEN在相關(guān)血液腫瘤的最新研究進(jìn)展進(jìn)行概述。

1 BCL-2抗凋亡機(jī)制及其抑制劑的作用機(jī)制

細(xì)胞凋亡即細(xì)胞程序性死亡，可清除衰老及受損的細(xì)胞。正常機(jī)體細(xì)胞凋亡受基因嚴(yán)格調(diào)控，主要有兩大途徑：線粒體介導(dǎo)BCL-2蛋白家族調(diào)控的內(nèi)源性凋亡途徑和死亡受體Fas與其配體FasL介導(dǎo)的外源性凋亡途徑。BCL-2蛋白家族成員主要分為三類功能蛋白：抗凋亡蛋白、BH3-only促凋亡蛋白和促凋亡效應(yīng)蛋白?？沟蛲龅鞍?如BCL-2、MCL-1、BCL-xL、BCL-w)包含所有4個(gè)BH結(jié)構(gòu)域，可結(jié)合并隔離促凋亡蛋白，以阻止細(xì)胞凋亡[2]。BH3-only促凋亡蛋白(如BID、BIM、PUMA、NOXA等)與家族中其他蛋白僅共享BH3結(jié)構(gòu)域，BID和BIM可直接活化促凋亡效應(yīng)蛋白，其他促凋亡蛋白通過阻隔抗凋亡蛋白起增敏作用。促凋亡效應(yīng)蛋白(如BAX、BAK和BOK)含3個(gè)BH結(jié)構(gòu)域，在線粒體外膜形成同源或異源二聚體。在死亡信號的介導(dǎo)下，正常細(xì)胞中BH3-only促凋亡蛋白可使線粒體膜上的BAX或BAK二聚化或抑制MCL-1，改變細(xì)胞凋亡的平衡，導(dǎo)致線粒體外膜形成孔洞而增加其通透性，細(xì)胞色素C從線粒體中釋放到細(xì)胞質(zhì)并激活Caspase通路，破壞氧化磷酸化所必須的跨膜電位，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。腫瘤細(xì)胞抗凋亡蛋白過表達(dá)并與BAX或BAK結(jié)合使其失活，抑制凋亡機(jī)制。近年來通過設(shè)計(jì)BH3類似物與BCL-2競爭性結(jié)合，使BH3-only促凋亡蛋白和BAX、BAK重新活化，重建凋亡通路。目前研究發(fā)現(xiàn)[3]，多種BH3類似物均可作為BCL-2通路的抑制劑，如非選擇性抑制劑Obatoclax和選擇性抑制劑Navitoclax、VEN。Obatoclax在AML臨床前研究中顯示抗凋亡效應(yīng)，且有抗MCL-1活性，但臨床療效有限[3]。首個(gè)獲得臨床療效的BCL-2i是ABT737，它對BCL-2、BCL-xL和BCL-w具有多效性，但抗MCL-1活性較低；其等效口服藥Navitoclax，同時(shí)抑制BCL-2和BCL-xL，可致嚴(yán)重的血小板減少，臨床應(yīng)用受限。VEN具有高度選擇性，可迅速誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且血小板減少的發(fā)生率明顯降低。盡管如此，臨床前研究顯示不同的血液腫瘤細(xì)胞對VEN敏感性不同。Roberts研究發(fā)現(xiàn)，在BCL-2高表達(dá)的BCL-2依賴型腫瘤細(xì)胞如CLL中，VEN通過“直擊靶心”的方式快速誘導(dǎo)大量腫瘤細(xì)胞凋亡，單藥顯示出高反應(yīng)率和高緩解率[1]。而在非嚴(yán)格依賴BCL-2的腫瘤細(xì)胞如AML中，VEN通過置換BH3-only蛋白、線粒體去極化、對MCL-1和BCL-xL的次級抑制等一系列次生事件“旁擊靶心”誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，此類型的腫瘤細(xì)胞則需聯(lián)合其他藥物才能提高療效。然而，隨著VEN臨床應(yīng)用日益增多及用藥時(shí)間延長，腫瘤細(xì)胞對VEN敏感性逐漸下降，甚至產(chǎn)生耐藥。目前研究顯示腫瘤細(xì)胞對VEN耐藥與細(xì)胞外的相互作用、線粒體適應(yīng)、基因組改變、內(nèi)在耐藥亞克隆擴(kuò)增相關(guān)[4]。在未來，使用單細(xì)胞技術(shù)可早期識別耐藥性克隆、臨床前模型的應(yīng)用、與其他BH3類似物聯(lián)合應(yīng)用均可能成為VEN耐藥的治療策略[5]。

2 VEN在CLL的應(yīng)用

CLL是一種成熟B淋巴細(xì)胞克隆增殖性腫瘤。由于正常的B細(xì)胞發(fā)育過程中依賴BCL-2，成熟的B細(xì)胞通常高表達(dá)BCL-2[6]。盡管其染色體畸形、基因突變、臨床表現(xiàn)和藥物反應(yīng)具有廣泛異質(zhì)性，但絕大部分CLL細(xì)胞顯示抗凋亡的高度同質(zhì)性，均高表達(dá)BCL-2，低表達(dá)MCL-1或BCL-xL[7]。研究發(fā)現(xiàn)，基因啟動子低甲基化、miR-15a/16-1基因下調(diào)和BCL-2移位可進(jìn)一步提高BCL-2表達(dá)，導(dǎo)致凋亡通路受阻[8]。VEN能通過“箭穿靶心”的方式，直接促進(jìn)細(xì)胞凋亡，且不依賴TP53機(jī)制，在CLL的治療中起關(guān)鍵作用。VEN單藥治療復(fù)發(fā)/難治(Relapsed or refractory，R/R)CLL可快速降低腫瘤負(fù)荷，總有效率(Overall response rate，ORR)達(dá)75%～80%，完全緩解(Complete remission，CR)+CR伴血細(xì)胞計(jì)數(shù)恢復(fù)不完全(CR with incomplete count recovery，CRi)率為15%～20%，微小殘留病(Measurable residual disease，MRD)陰性率高達(dá)30%，且達(dá)CR或MRD陰性者可長期獲益[9-10]。因此FDA首次批準(zhǔn)VEN單藥治療R/R CLL。雖然VEN單藥在R/R CLL顯示出高ORR，但CR+CRi率偏低，且在特殊亞型如伴有del(17p)、TP53突變和NOTCH1突變者中療效欠持久，因此研究者嘗試通過聯(lián)合用藥來進(jìn)一步提高療效[11]。

在首個(gè)VEN聯(lián)合利妥昔單抗治療R/R CLL的臨床試驗(yàn)中[12]，CR率(51%)和MRD陰性率(57%)更高，可達(dá)深度緩解。該研究也證實(shí)了不需要無限期地每天使用VEN，達(dá)到CR或MRD陰性者停止治療仍可維持緩解。正因這兩個(gè)特點(diǎn)，目前在主流試驗(yàn)中使用VEN+新型抗CD20單抗限時(shí)模式治療CLL。在隨機(jī)試驗(yàn)中VEN聯(lián)合利妥昔單抗治療R/R CLL[13]或VEN聯(lián)合奧托珠單抗治療初治CLL[14]有較高CR率(27%和50%)和外周血MRD陰性率(62%和76%)，且毒性相似。因此，這兩種聯(lián)合方案被眾多指南推薦作為CLL的標(biāo)準(zhǔn)治療方案。此外，在正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)中VEN聯(lián)合BTK抑制劑±抗CD20單抗的初步數(shù)據(jù)顯示，ORR達(dá)90%～100%，CR率為50%～88%，外周血MRD陰性率高達(dá)60%～70%[15-16]。這可能與BTK抑制劑可阻止MCL-1和BCL-xL表達(dá)上調(diào)，進(jìn)一步增加CLL細(xì)胞BCL-2的表達(dá)有關(guān)[17]。目前正在進(jìn)行多項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn)以明確其安全性。值得注意的是，此方案作為挽救治療時(shí)，無限期治療較限時(shí)治療(R/R為兩年，初治為一年)并未帶來額外益處[18]。無限期使用VEN可增加CLL細(xì)胞的BCL-2基因突變(如BCL2-G101V)及正常骨髓細(xì)胞的BAX突變，導(dǎo)致耐藥發(fā)生[19]。目前CLL的限時(shí)治療模式仍處于初步探索階段，VEN提前停藥、治療中斷和劑量調(diào)整均可影響療效。VEN根據(jù)限時(shí)治療模式還是反應(yīng)深度和速度指導(dǎo)停藥，目前尚無定論，多項(xiàng)臨床試驗(yàn)行長期數(shù)據(jù)隨訪中[20]。

3 VEN在AML的應(yīng)用

AML是髓系克隆增殖性腫瘤，較CLL更具有異質(zhì)性。在AML中，BCL-2也是異質(zhì)性表達(dá)，只有少數(shù)患者體外樣本對VEN顯示高敏感性。在VEN單藥治療R/R AML的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中[21]，僅有少部分患者的原始細(xì)胞顯著減少，ORR僅為19%，且反應(yīng)持續(xù)時(shí)間短，易發(fā)生耐藥。VEN單藥治療AML療效欠佳，提示BCL-2i在治療AML中通過“旁擊靶心”方式誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。BCL-2是一個(gè)重要的“靶標(biāo)”，但不是“靶心”，促使研究者探索將VEN與AML治療療效確切的藥物聯(lián)合應(yīng)用，以期提高療效和降低耐藥率[1]。首批研究的聯(lián)合用藥方案是去甲基化藥物(Hypomethylating agents，HMAs)和低劑量阿糖胞苷(Low-dose cytarabine，LDAC)。在體外研究中，VEN與HMAs聯(lián)合應(yīng)用具有協(xié)同效應(yīng)，阿扎胞苷可降低抗凋亡蛋白MCL-1水平，減少VEN的耐藥，同時(shí)增加AML細(xì)胞對T細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用的敏感性[22]。在R/R AML中VEN聯(lián)合HMAs或LDAC治療比單藥有更高的反應(yīng)率，CR+CRi率達(dá)54%～67%，且起效快(通常在第一療程)，早期死亡率低(3%～6%)[23-24]。而在年齡大于75歲AML或不適合強(qiáng)誘導(dǎo)化療的初治AML中，VEN聯(lián)合HMAs或LDAC方案可改善無事件生存期(Event-free survival，EFS)和總生存期(Overall survival，OS)?；诖?，F(xiàn)DA于2018年11月批準(zhǔn)了VEN聯(lián)合HMAs或LDAC治療>75歲或不適合強(qiáng)誘導(dǎo)化療的初治AML。中國國家藥品監(jiān)督局也于2020年12月批準(zhǔn)了VEN聯(lián)合阿扎胞苷治療此類初治AML。隨著觀察時(shí)間的延長，VEN聯(lián)合方案雖可延長中位OS 4～5個(gè)月，但生存曲線未見明顯平臺期，大部分患者兩年內(nèi)死亡，促使人們開展后期相關(guān)耐藥機(jī)制的研究。

此外，多個(gè)試驗(yàn)討論了VEN能否在適合強(qiáng)化療者中發(fā)揮作用。VEN可選擇性誘導(dǎo)粒系祖細(xì)胞凋亡，但臨床研究提示此類患者粒缺發(fā)生率更高，且劑量問題未達(dá)統(tǒng)一共識。在>60歲適合強(qiáng)化療人群中VEN使用14天(600 mg/天)聯(lián)合“5+2方案”(阿糖胞苷和伊達(dá)比星)可獲得更高CR率[25]；VEN聯(lián)合阿扎胞苷方案與強(qiáng)誘導(dǎo)方案相比，僅在年齡較大、繼發(fā)性AML、預(yù)后不良類型和RUNX1突變等特定亞型者獲益[26]。

VEN的療效受多種預(yù)后因素影響，包括原發(fā)或繼發(fā)、細(xì)胞預(yù)后危險(xiǎn)分層、既往是否使用HMAs、生物學(xué)標(biāo)志物和FAB分型等。在不適合強(qiáng)誘導(dǎo)化療的AML中，NPM1突變或IDH1/2突變的中危者療效較好；而高?；騎P53突變者療效不佳，這可能與TP53突變者BAX或BAK的早期激活受損有關(guān)[27-28]。而在適合強(qiáng)化療的AML中，RUNX1突變者療效更好[26]。未來需要更進(jìn)一步的研究及薈萃分析來確定是否用生物學(xué)標(biāo)志指導(dǎo)臨床決策。此外，有研究提出AML細(xì)胞對BCL-2的依賴性隨著形態(tài)學(xué)的成熟而降低，F(xiàn)AB-M5 AML在mRNA及蛋白水平的BCL-2表達(dá)均低于非FAB-M5 AML，VEN+阿扎胞苷方案未能抑制單核細(xì)胞AML，62%的FAB-M5 AML對該方案耐藥，而非FAB-M5 AML僅有8%對該方案無效[29]。

目前，部分AML患者對不同抗凋亡蛋白存在亞克隆依賴性，多項(xiàng)VEN聯(lián)合MCL-1抑制劑或其他靶向藥物的“雙重靶向”方案治療AML的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，以期提高療效同時(shí)減少耐藥的發(fā)生，未來AML治療進(jìn)入“無化療”時(shí)代[4]。

4 VEN在B-NHL的應(yīng)用

線粒體的凋亡失控是B-NHL的重要發(fā)病機(jī)制之一。盡管BCL-2在不同亞型的淋巴瘤中表達(dá)具有異質(zhì)性，但研究發(fā)現(xiàn)BCL-2在多種B-NHL中高表達(dá)。但有趣的是，BCl-2的表達(dá)水平并不能預(yù)測療效，這提示存在對抗BCl-2i的替代機(jī)制。

目前VEN治療淋巴瘤處于試驗(yàn)階段，在套細(xì)胞淋巴瘤(Mantle cell lymphoma，MCL)和濾泡淋巴瘤(Follicular lymphoma，F(xiàn)L)的臨床前試驗(yàn)中VEN有較好的單藥活性，但在彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤(Diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)中的活性很低。MCL臨床前試驗(yàn)中高表達(dá)BCL-2，VEN單藥在MCL的療效顯著優(yōu)于其他類型淋巴瘤，ORR為75%，CR率達(dá)21%，但與傳統(tǒng)方案如伊布替尼單藥相比，療效并無明顯優(yōu)勢[30]。而VEN與伊布替尼聯(lián)合治療MCL則具有協(xié)同效應(yīng)，PET-CT陰性CR率>70%，MRD陰性率為67%[31]。在隨訪30個(gè)月時(shí)74%有效者仍處于無復(fù)發(fā)狀態(tài)，且無需長期維持治療。FL細(xì)胞在臨床前試驗(yàn)中高表達(dá)BCL-2，但VEN在FL的臨床療效未達(dá)預(yù)期。VEN單藥治療FL的Ⅰ期臨床試驗(yàn)中，ORR僅有38%，CR率為17%[32]。隨后的聯(lián)合方案研究中，VEN聯(lián)合利妥昔單抗方案獲益輕微，而VEN聯(lián)合苯達(dá)莫司汀和利妥昔單抗方案則無明顯獲益，且毒性發(fā)生率明顯增加，導(dǎo)致治療終止率顯著提高[33]。BCL-2的表達(dá)水平并不能預(yù)測療效，這可能由于FL早期高表達(dá)BCL-2，但晚期的基因突變致FL不再依賴BCL-2生存；腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)BCL-xL表達(dá)上調(diào)；BCL-2基因的突變導(dǎo)致VEN結(jié)合受損相關(guān)[34]。而DLBCL抗凋亡表達(dá)具有異質(zhì)性，且BCL-w、MCL-1表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致凋亡逃逸，單藥療效有限，ORR為18%，中位無進(jìn)展生存期(Progression-free-survival，PFS)僅為1個(gè)月[30]。但VEN聯(lián)合R-CHOP一線治療高危DLBCL具有協(xié)同療效，未來可能成為該亞型淋巴瘤的治療選擇之一[35]。

5 VEN在MM的應(yīng)用

MM細(xì)胞的腫瘤微環(huán)境可致BCL-2家族蛋白高表達(dá)。在臨床前模型中，不同亞型MM細(xì)胞異質(zhì)性表達(dá)BCL-2、BCL-xL和MCL-1，對VEN療效差異明顯。其中15%～20%的MM存在t(11；14)，表現(xiàn)為BCL-2高表達(dá)以及BCL-xL和MCL-1低表達(dá)，對BCL-2i有高敏感性[36-37]。與臨床前試驗(yàn)的預(yù)測相一致，VEN單藥治療R/R MM僅對t(11；14)或BCL-2高表達(dá)者產(chǎn)生獲益。其次，VEN與地塞米松有協(xié)同作用，能增加BCL-2和Bim的表達(dá)，同時(shí)硼替佐米可以間接抑制MCL-1，進(jìn)一步促進(jìn)MM細(xì)胞凋亡，這為VEN聯(lián)合治療的臨床應(yīng)用提供了依據(jù)[38]。在VEN聯(lián)合硼替佐米和地塞米松治療R/R MM的隨機(jī)對照試驗(yàn)中，該聯(lián)合方案明顯改善t(11；14)者及高表達(dá)BCL-2者的PFS；無此生物標(biāo)志物者，VEN免疫抑制增加感染風(fēng)險(xiǎn)，死亡率較高，OS無明顯獲益。研究者探索VEN聯(lián)合其他藥物應(yīng)用以期進(jìn)一步提高其他亞型MM的療效。MM患者中43%～72%存在1q21擴(kuò)增，此類患者M(jìn)CL-1蛋白高表達(dá)，對MCL-1抑制劑具有高敏感性[39]，VEN聯(lián)合MCL-1抑制劑的雙重靶向方案可能使此類患者獲益。隨著MM治療進(jìn)入精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代，一系列以生物標(biāo)記物驅(qū)動治療的研究正在進(jìn)行，未來可指導(dǎo)MM不同亞型的治療。

6 小結(jié)與展望

BH3類似物可選擇性抑制BCL-2，重新活化BAX和BAK，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，成為血液腫瘤的“突破性療法”。VEN療效及安全性在臨床工作中已得到證實(shí)。在CLL、MCL、t(11；14)MM中VEN可“箭穿靶心”誘導(dǎo)腫瘤凋亡，單藥活性明顯，聯(lián)合治療可進(jìn)一步提高療效；而在AML及大部分淋巴瘤如FL、DLBCL中則需VEN聯(lián)合治療“旁擊靶心”，最大限度促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，以提高療效。其次，VEN起效快，達(dá)CR者獲益更多，但VEN長時(shí)間暴露可致BCL-2基因突變等，引起繼發(fā)耐藥，提示BCL-2i更適合限時(shí)治療。VEN的成功亦將促進(jìn)其他BH3類似物如MCL-1抑制劑開發(fā)，以期在血液腫瘤領(lǐng)域聯(lián)合治療獲得更多突破性進(jìn)展。