急性髓細(xì)胞白血病 FLT3-ITD融合基因突變及其研究進(jìn)展

楊 楊，任建新，盧振霞

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 腫瘤血液內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春130033)

*通訊作者

急性髓細(xì)胞白血病 FLT3-ITD融合基因突變及其研究進(jìn)展

楊 楊，任建新，盧振霞*

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 腫瘤血液內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春130033)

急性髓細(xì)胞白血病(acute myeloid luekmia，AML)是造血干細(xì)胞惡性克隆性疾病。幾乎所有刺激細(xì)胞增殖的生長(zhǎng)因子信號(hào)都是通過(guò)酪氨酸激酶受體通路傳導(dǎo)的，其在白血病細(xì)胞增殖中起到了重要的作用。

1 FLT3-ITD分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

Fms樣酪氨酸激酶3(Fms-like tyrosine kinase3,FLT3)是原癌基因，位于染色體13q12，屬于Ⅲ型受體酪氨酸激酶家族.。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)FLT3基因的異常表達(dá)、突變與AML的發(fā)生、發(fā)展預(yù)后有密切的關(guān)系[1]。酪氨酸激酶受體基因FLT3的內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)序列(FLT3 internal tandem duplications,FLT3-ITD)是一種近膜區(qū)的突變，稱(chēng)為FLT3-ITD，由Nakao等[2]首先報(bào)道。FLT3-ITD突變主要集中在FLT3基因的14至15外顯子而ITD突變導(dǎo)致FLT3受體的持續(xù)自身磷酸化，與其配體結(jié)合后經(jīng)二聚體化和自身磷酸化被完全激活[3]，并激活下游RAS/MAPK、P13K通路，同時(shí)有STAT5通路的短暫激活。FLT3-ITD突變持續(xù)激活這些信號(hào)通路，并通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成的不成熟受體激活STAT5通路。FLT3-ITD突變不依賴(lài)生長(zhǎng)因子，其形成第一個(gè)胞內(nèi)酪氨酸結(jié)構(gòu)域自主磷酸化，激活Ras和STAT5途徑使造血細(xì)胞活化和自我增殖，導(dǎo)致AML發(fā)病及復(fù)發(fā)。研究表明FLT3-ITD在疾病過(guò)程中是不穩(wěn)定的，與疾病狀態(tài)有關(guān)，完全緩解后FLT3-ITD可以是陰性的，復(fù)發(fā)后則可以再次轉(zhuǎn)為陽(yáng)性[4]。近年由于全基因組測(cè)序分析提出新的觀點(diǎn)，F(xiàn)LT3-ITD作為驅(qū)動(dòng)突變與白血病發(fā)生及靶向治療有關(guān)，之后發(fā)生的其他協(xié)同突變與疾病進(jìn)展有關(guān)[5]。

2 FLT3-ITD及FLT3的臨床特征

在FAB亞型中，F(xiàn)LT3-ITD突變?cè)贛3的陽(yáng)性率最高，M5次之，M2、M6、M7的陽(yáng)性率較低。外周血白細(xì)胞和骨髓中白血病細(xì)胞明顯增高的初治AML常伴FLT3-ITD突變[6]。FLT3-ITD突變?cè)贏ML中是獨(dú)立預(yù)后不良的因素。FLT3 mRNA幾乎在所有AML患者中均陽(yáng)性，在FAB分型中，其在M5最高，M3最低，可能與FLT3的主要作用是促增殖而M3以分化障礙為主[7]。在AML中，F(xiàn)LT3及其受體通過(guò)自分泌及旁分泌促進(jìn)異常克隆細(xì)胞的增殖和維持。因此，F(xiàn)LT3與AML外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)存在相關(guān)性，F(xiàn)LT3表達(dá)越高，白細(xì)胞計(jì)數(shù)越高。

目前白血病的完全緩解率有很大提高，但緩解后復(fù)發(fā)仍是治療難題。微小殘留病(minimal residual disease,MRD)與白血病的復(fù)發(fā)密切相關(guān)。MRD指白血病經(jīng)過(guò)治療完全緩解后殘留在體內(nèi)少量的白血病細(xì)胞。檢測(cè)MRD是白血病治療的另一個(gè)重要措施，可以早期預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)，指導(dǎo)臨床個(gè)體化治療。以往研究顯示FLT3-ITD突變不穩(wěn)定，不適用于MRD的監(jiān)測(cè)[8]。但采用串聯(lián)聚合酶鏈反應(yīng)(tandem duplication polymerase chain reation,TD-PCR)監(jiān)測(cè)FLT3-ITD突變的移植后患者復(fù)發(fā)較PCR更敏感。應(yīng)用TD-PCR可能使FLT3-ITD成為監(jiān)測(cè)MRD的敏感指標(biāo)[9]。最新研究表明，第二代測(cè)序法(Next-generation sequencing， NGS)克服了基因診斷技術(shù)難題。敏感的NGS可以區(qū)分多克隆及復(fù)雜的多基因突變，并能定量突變基因[10]。因此NGS可以檢測(cè)到AML患者疾病過(guò)程中的FLT3突變，即使是存在復(fù)雜突變。超深焦磷酸測(cè)序(amplicon-based ultra-deep sequencing，UDS )技術(shù)可以在初治FLT3-ITD陰性的患者進(jìn)展或復(fù)發(fā)時(shí)檢測(cè)到FLT3-ITD突變，用UDS方法回顧這些患者FLT3-ITD狀態(tài)，可以檢測(cè)少量的ITD陽(yáng)性克隆，這是普通方法檢測(cè)不到的[11]。

3 FLT3-ITD突變的AML患者的靶向治療

AML的發(fā)生需要多次基因突變，而多種異常基因從促進(jìn)細(xì)胞增殖、阻礙分化、抑制凋亡、干擾細(xì)胞周期等方面作用于粒系干/祖細(xì)胞，導(dǎo)致AML的發(fā)生、發(fā)展。雖初治的AML完全緩解率超過(guò)70%，但僅有30%的患者可以長(zhǎng)期無(wú)病生存。

因分子生物學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)與AML密切相關(guān)的基因，為個(gè)體化治療提供依據(jù)。由于FLT3基因與AML發(fā)生密切相關(guān)，針對(duì)FLT3的靶向治療是研究熱點(diǎn)。在懸浮培養(yǎng)中，F(xiàn)LT3-TKI主要是加速FLT3突變細(xì)胞系和AML原始細(xì)胞的凋亡，可能由于骨髓中產(chǎn)生了配體及其他細(xì)胞因子，使骨髓中原始細(xì)胞的凋亡較少[12]。所以應(yīng)用FLT3抑制劑誘導(dǎo)FLT3-ITD突變的白血病細(xì)胞凋亡，抑制的程度需要更深入和持久[13]。目前多種FLT3抑制劑均為雜環(huán)化合物，具有腺苷嘌呤環(huán)的相似結(jié)構(gòu)，可以插入FLT3的ATP結(jié)合位點(diǎn)，阻止其磷酸化。第一代FLT3酪氨酸激酶抑制劑特異性差，即使是第二代FLT3抑制劑，最初也是抑制其他受體的，所以第一二代FLT3抑制劑療效差。Quizartinib(AC220)認(rèn)為是首個(gè)特異性靶向作用于FLT3的抑制劑[14]。AC220比第一二代的FLT3酪氨酸抑制劑有更確切的療效及特異性。更重要的是其顯著的臨床效果可能改變FLT3突變的AML的治療結(jié)果。

AC220的結(jié)果，Quizartinib可作為FLT3抑制劑治療FLT3-ITD突變的AML[15]。Quizartinib一期臨床應(yīng)用于難治、復(fù)發(fā)的AML患者中。研究終點(diǎn)是Quizartinib的安全性、耐受性和藥動(dòng)力學(xué)[16]。患者最初口服Quizartinib 12mg/天，口服2周后間歇2周，然后持續(xù)口服。76名患者入組，17(22%)名患者有FLT3-ITD突變，37(49%)個(gè)無(wú)FLT3-ITD突變，22個(gè)未檢測(cè)FLT3-ITD。持續(xù)用藥的最大耐受劑量為200 mg/天，劑量限制性毒副作用主要是無(wú)癥狀的心臟復(fù)極間歇延長(zhǎng)，表現(xiàn)在QT間期延長(zhǎng)；其他3/4級(jí)毒副作用主要是貧血、血小板減少、疲勞。23例出現(xiàn)治療反應(yīng)，其中包括2個(gè)完全緩解(CR)，3個(gè)完全緩解伴血小板未完全恢復(fù)(CRp)，5個(gè)完全緩解伴血象未完全恢復(fù)(CRi)，13個(gè)部分緩解。中位反應(yīng)時(shí)間是13.3周，中位生存期14周。在試驗(yàn)中，Quizartinib在預(yù)后不良的患者中有較高的反應(yīng)率且耐受性良好。所以持續(xù)200 mg/天的最大耐受劑量作為Ⅱ期臨床的劑量。隨之Quizartinib I期臨床，已開(kāi)放Quizartinib 5個(gè)臨床研究。其中最大的一個(gè)臨床研究是單獨(dú)應(yīng)用Quizartinib治療難治、復(fù)發(fā)的AML患者。入組62個(gè)患者，男性劑量135 mg/天，女性劑量90 mg/天，劑量減量是由于無(wú)癥狀、不可逆的QT間期延長(zhǎng)發(fā)生率較高。應(yīng)用改良的方案，2組患者入組[17-18]。第一組入組133名患者，其中92名FLT3-ITD突變陽(yáng)性，41名無(wú)突變，入組患者年紀(jì)≥60歲，均是初治難治或是第一次復(fù)發(fā)。FLT3-ITD突變陽(yáng)性的患者，治療的完全緩解率為54%(0CR;3%CRp;51%CRi)，中位治療反應(yīng)時(shí)間12.7周，中位總生存時(shí)間25.3周。FLT3-ITD突變陽(yáng)性的難治患者達(dá)到39%的完全緩解率，陰性的患者完全緩解率為32%(2%CR;2%CRp;27%CRi)。第二組入組年紀(jì)較小的患者，99名FLT3-ITD突變陽(yáng)性患者，38名無(wú)突變，均為二線(xiàn)治療后難治或復(fù)發(fā)。這一組治療反應(yīng)率與第一組相似，F(xiàn)LT3-ITD突變陽(yáng)性的完全緩解率44%(4%CR;0%CRp;40%CRi)，無(wú)FLT3-ITD突變的反應(yīng)率34%(3%CR;3%CRp;29%CRi)。第二組反應(yīng)率與第一組相似，但是年輕的CRi患者可以選擇異基因造血干細(xì)胞移植。

基于Quizartinib I Ⅱ期臨床試驗(yàn)中較高緩解率和較輕的毒副作用，使之有望在短期內(nèi)應(yīng)用于臨床，治療FLT3-ITD陽(yáng)性的AML患者。

近期研究表明，T-LAK蛋白源激酶抑制劑(T-LAK cell-originated protein kinase inhibitor，TOPK inhibitor)(OTS514)或可成為FLT3-ITD陽(yáng)性的AML患者新的治療方法。TOPK是蘇氨酸蛋白激酶，與腫瘤細(xì)胞的有絲分裂及增殖有關(guān)[19]，其在睪丸及胎兒組織中表達(dá)，在其他正常組織幾乎不表達(dá)，卻在一些預(yù)后較差的腫瘤表型中高表達(dá)；研究表明，TOPK在大部分的AML細(xì)胞系中高表達(dá)[20]。從3個(gè)AML患者中獲取白血病細(xì)胞，分別用不同劑量的OTS514治療，發(fā)現(xiàn)白血病細(xì)胞的凋亡與OTS514劑量相關(guān)。而從AML患者及正常人中分別獲得CD43+細(xì)胞，均應(yīng)用OTS514，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AML-CD43+增殖明顯下降，而正常人CD43+細(xì)胞增殖無(wú)變化。可見(jiàn)OTS514僅對(duì)AML-CD43+有細(xì)胞毒作用。由此可見(jiàn)，TOPK抑制劑OTS514可以促白血病細(xì)胞凋亡及降低細(xì)胞增值能力，但對(duì)正常細(xì)胞影響較小[21]。

為了明確白血病中是否存在特殊亞型對(duì)TOPK抑制劑(OTS514)敏感，選擇具有不同分子及細(xì)胞遺傳突變的10個(gè)AML細(xì)胞系，分別應(yīng)用不同劑量的OTS514，結(jié)果表明不同亞型的細(xì)胞系對(duì)OTS514的敏感性不同，有FLT3 突變的細(xì)胞系 (MV4-11,MOLM13 and KOCL-48) 較其他細(xì)胞系更敏感(Mann-Whitney U test,P=0.016) 。進(jìn)一步研究 MV4-11 和MOLM13細(xì)胞系(有FLT3-ITD 突變并高表達(dá)TOPK),U937 (FLT3陰性并表達(dá)TOPK),和 KG1 細(xì)胞系 (FLT3野生型伴低表達(dá)TOPK)，應(yīng)用OTS514 濃度40nM 48小時(shí)，檢測(cè)到 MV4-11和MOLM13 細(xì)胞系凋亡率分別增加80%及70%， U937 和 KG1 細(xì)胞系凋亡率僅增加40% 和10% 可見(jiàn)TOPK抑制劑對(duì)FLT3突變的白血病細(xì)胞有較強(qiáng)抑制作用。

目前關(guān)于FLT3-ITD基因研究已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步，開(kāi)拓了AML治療新思路。

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1007-4287(2016)12-2144-03

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