HSP90抑制劑在急性髓細胞白血病治療中的最新研究進展

鄒彬鑌，石慶之

(南昌大學1.第二附屬醫院血液科;2.研究生院醫學部，江西南昌330006)

盡管目前治療方案能使大多60歲以下急性髓細胞白血病(acute myeloid leukemia，AML)患者完全緩解，但僅30% ～40%長期生存，而大于60歲5年生存率只有10% ～15%，復發難治者則不足10%。因此，AML需要新的治療策略，推薦靶向作用于AML發病和維持緩解有關的機制與通路，追求更好的耐受性，改善患者生活質量和使衛生資源利用最小化［1－2］。

熱休克蛋白90(heat shock protein 90，HSP90)是生物界普遍存在和高度保守的分子伴侶，正常局限分布于細胞質、線粒體和內質網，占細胞總蛋白的1% ～2%。HSP90的關鍵作用［3］是調節下游服務蛋白的穩定性、激活及細胞內分工。HSP90參與調控多重信號通路和細胞周期進程，在致癌信號傳導、血管新生、抗凋亡和轉移等方面起重要作用。抑制HSP90將影響多重致癌途徑及消耗下游服務蛋白，促凋亡發揮抗腫瘤效應。近十年，HSP90成為腫瘤分子靶向治療中主要的藥物作用靶點［4］。

1 HSP90與AML的發病、預后和治療

HSP90在AML中高表達，起細胞內緩沖劑作用，維護癌基因穩定，使細胞最終惡性轉化為白血病細胞［5］。HSP90表達與CD34抗原分化、白血病耐藥P170和凋亡蛋白BCL-2有關，與白血病類型及危險分層無關。HSP90水平下降，藥物敏感性增加，患者化療完全緩解率提高，總生存期顯著延長;未獲緩解者HSP90水平及CD34、BCL-2和P170陽性細胞較高;HSP90高表達患者存活期更短［6］。原代AML細胞體外自發高凋亡/低活性與HSP70、HSP90水平低有關，亦與 BCL-2/Bax比例低相關［7］。近年 觀 察 到 HSP27，HSP60，HSP90α 和HSP-BP1在白血病患者中有意義的高表達，但HSP70表達無顯著差異［8］。這些提示HSP90過度表達與AML發病及預后不良有關，亦與白血病細胞存活及化療耐藥相關。

自噬保護細胞亦損傷細胞，HSP90在AML細胞凋亡和自噬中有新的調節功能。HSP90表達減少抑制 IKB 激酶/核因子-κB(IKK/NF-κB)信號通路，引起核轉位減少和NF-κB滅活，與becn1啟動子連接變弱，促進自噬向凋亡過渡［9］。這提示HSP90-NF-κB-becn1信號軸是AML細胞由自噬向凋亡轉變的一個潛在生物學途徑。與健康人群比較，未治療的AML患者HSP90水平升高，治療前HSP90水平低的患者生存期較長［10］。由此推斷HSP90在AML中有改變，HSP90很可能成為AML治療的藥物作用靶點或預后標志。

2 HSP90抑制劑的作用機制

HSP90抑制劑是利用天然產品格爾德霉素和根赤殼菌素研發的一類化合物，具有抑制HSP90功能的藥性。模仿ATP結構，競爭HSP90 N-端的ATP結合位點，選擇性阻滯ATP水解，使HSP90構象不變而無法識別特定的輔分子伴侶蛋白，導致HSP90功能受抑并消耗下游服務蛋白發揮抗腫瘤效應［11］。

3 HSP90抑制劑在AML治療中的最新研究進展

目前國外研發出了一些直接抑制HSP90的藥物，以格爾德霉素衍生物(17-AAG和17-DMAG)在AML治療中的研究較多，初期結果顯示有抗白血病作用，但尚未獲得FDA批準進入臨床使用。下面重點介紹上述兩種HSP90抑制劑在AML治療中的最新研究進展。

3.1 17-AAG

FMS樣酪氨酸激酶-3近膜內部串聯重復(Flt3-ITD)突變在約1/3 AML患者中出現，與不良預后相關。早期體外實驗［12］顯示 17-AAG誘導 FLT-3、p-FLT-3衰減及 p-AKT、p-ERK1/2和 p-STAT5水平下降，引起細胞G1期累積和凋亡;減弱STAT-5的DNA結合活性，通過反式激活作用引起STAT-5下調及c-Myc和抑癌蛋白M水平下降;減少HSP90與輔分子伴侶結合，誘導FLT-3多聚泛素化經蛋白酶體降解。近年研究［13］亦顯示17-AAG傾向性誘導Flt3-ITD降解，c-Cbl和Cbl-b可能起重要作用，通過泛素-蛋白酶體系統調節AML細胞中Flt3-ITD的基礎表達水平。這些發現表明，對存在Flt3-ITD突變的難治AML患者，HSP90是有效的藥物作用靶點，HSP90抑制劑有望改善預后。

Kit突變可導致非配體依賴的持續酪氨酸激酶活性，引起細胞增殖失控。Kit突變和t(8;21)AML預后不良相關。當前幾個有效的 Kit抑制劑對D816V-Kit以外的其他Kit突變作用明顯，但主要的抗D816V-Kit效力在17-AAG中觀察到［14］。Kasumi-1為Kit突變的t(8;21)AML細胞系，17-AAG對Kasumi-1細胞的增殖抑制、促凋亡及誘導分化呈劑量時間依賴性;細胞凋亡和Kit蛋白水平下降相關，HSP90抑制干擾突變 Kit的下游信號通路，引起Kasumi-1細胞G0/G1期阻滯［15］。這些發現表明，對存在Kit突變的AML患者，HSP90亦是有效的藥物作用靶點，17-AAG和KIT抑制劑的聯合使用有待進一步評估。

組蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)為HSP90下游服務蛋白，17-AAG抑制HDAC6與HSP90連接，促進HDAC6泛素化降解、HSP90高度乙酰化，與17-AAG連接增加，從而提高17-AAG的抗白血病效應［16］。此外，還觀察到17-AAG通過直接或間接影響激酶活性改變組蛋白磷酸化來發揮抗白血病作用［17］。這提示17-AAG有改變組蛋白乙酰化、磷酸化的效果，此種途徑對AML治療很可能受益。

腫瘤干細胞(CSCs)具有保持靜止、自我更新和正常干細胞分化的特性，與治療耐藥關系密切。HIF1α為HSP90下游服務蛋白，17-AAG通過干擾HIF1α轉錄優先誘導細胞凋亡和消除人AML CSCs的集落形成能力［18］。這表明 HIF1α是消除腫瘤CSCs的重要作用靶點，17-AAG可能是根治 AML CSCs的有效藥物。

3.2 17-DMAG

50%的AML患者STAT3呈持續活性，與預后差有關。體外實驗顯示17-DMAG下調STAT3活性，與三氧化二砷協同誘導細胞凋亡;但二者都上調HSP70(抗凋亡蛋白)水平，若采用siRNA下調HSP70它們的協同效應增強［19］。另外，TrkA亦在AML中過度表達或呈突變激活狀態。17-DMAG破壞TrkA與HSP90及輔分子伴侶cdc37連接，引起TrkA消耗、多聚泛素化蛋白酶體降解，并下調p-TrkA、p-AKT和 p-ERK1/2水平，誘導 AML細胞凋亡［20］。這些結果表明17-DMAG對 STAT3、TrkA都有抑制作用，為17-DMAG在具有STAT3或TrkA持續活性AML患者中的臨床研究提供了實驗基礎。

Ⅰ期臨床試驗［21］顯示，17-DMAG在高危 AML患者中耐受性良好，常見不良反應包括:中性粒細胞減少、發熱、乏力、惡心和腹瀉。心臟毒性限制劑量為32 mg/m2，表現為肌鈣蛋白升高和心肌梗塞。藥代動力學呈線性增加，曲線面積為8～32 mg/m2。兩周后療效評估3例(17.6%)達完全緩解。這些結果提示17-DMAG治療高危AML患者有一定療效，且毒性可以接受。

最近研究［22］顯示17-DMAG對野生型FLT3和突變FLT3-ITD細胞都有增殖抑制作用，但對后者促凋亡效應更強;抑制HSP90改變構成分子細胞因子的釋放屬性，抗血管新生不依賴FLT3突變狀態，并抵消內皮細胞的白血病刺激作用。這提示17-DMAG介導的抗白血病效應是通過直接和間接作用。

4 問題與展望

HSP90抑制劑(17-AAG、17-DMAG)在 AML臨床前研究中充分體現了多重抗白血病作用的分子機制和療效，推測應用前景樂觀，有望改善難治性AML患者的預后。然而，目前此類藥物在AML患者中缺乏大規模臨床試驗評估，臨床療效和安全性無法判斷，期待進一步的研究為HSP90抑制劑治療AML提供更多實驗依據。

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