
抵抗细胞凋亡是许多血液肿瘤的关键致癌机制。bcl-2是内源性细胞凋亡通路的重要抗凋亡蛋白,因此靶向抑制bcl-2成为目前抗血液肿瘤的研究热点之一。维奈托克(venetoclax)是一种选择性bcl-2抑制剂,现已被用于治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)、急性髓系白血病(AML)和套细胞淋巴瘤(MCL)。文章综述了bcl-2家族在调节细胞凋亡中的作用,以及维奈托克在相关血液肿瘤中的应用进展。
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细胞凋亡是机体清除损伤、衰老与突变细胞的主要方式。抵抗受bcl-2家族调控的细胞凋亡是许多血液肿瘤的一个关键致癌机制[1]。自酪氨酸激酶抑制剂(TKI)在慢性粒细胞白血病(CML)的治疗上取得成功以来,研发分子靶向药一直是抗肿瘤治疗领域的研究热点之一。在血液肿瘤靶向治疗方面,以维奈托克(venetoclax)为代表的首个选择性bcl-2抑制剂在慢性淋巴细胞白血病(CLL)、急性髓系白血病(AML)、套细胞淋巴瘤(MCL)等血液肿瘤中显现出较好疗效。
bcl-2家族由抗凋亡和促凋亡蛋白组成。抗凋亡蛋白的特征是至少含有1个bcl-2同源结构域(BH);抗凋亡蛋白的成员有bcl-2、MCL-1、bcl-xL、bcl-w和BFL-1。促凋亡蛋白可分为两类:一类是含有3个BH结构域的bak和bax;另一类是仅含有BH3结构域的"仅有BH3蛋白",其成员有BAD、BID、BIK、BIM、BMF、HRK、PUMA和NOXA。结构的差异使得仅有BH3蛋白与抗凋亡蛋白之间的亲和力不同,比如BID、BIM、PUMA可与所有的抗凋亡蛋白结合,NOXA主要与MCL-1结合,而BAD只与bcl-2、bcl-xL、bcl-w结合。
细胞凋亡正常情况下受到严格的基因调控,一旦失调可导致肿瘤、自身免疫病等疾病的发生。细胞凋亡主要通过两种途径实现:一是由位于细胞表面的死亡受体Fas与其配体FasL的相互作用介导的外源性途径;二是受bcl-2家族调控的线粒体介导的内源性途径。内源性细胞凋亡一旦启动,仅有BH3蛋白激活被bcl-2等抗凋亡蛋白隔离的bax和bak,使bax、bak二聚体化,在线粒体内外膜接触部位组装成孔状结构,线粒体外膜通透性(MOMP)增加,内膜外表面的细胞色素C循孔状结构进入细胞质,与凋亡蛋白酶激活因子1(APAF-1)结合,使前体Caspase-9活化,Caspase-9进而激活Caspase-3,引发细胞凋亡。
在细胞凋亡进程中,bax/bak激活被认为是细胞凋亡的"临界点",一旦跨越该"临界点",细胞凋亡将不可逆。肿瘤细胞正是通过表达过量的抗凋亡蛋白阻止bax/bak激活。在CLL、AML、非霍奇金淋巴瘤(NHL)等血液肿瘤中,常发现bcl-2过表达。
各种血液肿瘤中bcl-2过表达的机制不同:(1)超过70%携带del(13q)的CLL存在miRNA-15/16的失活突变,该突变导致bcl-2 mRNA降解受抑制[3];(2)异柠檬酸脱氢酶1/2(IDH 1/2)基因突变的AML,由于表观遗传学改变,导致bcl-2过表达[4];(3)约20%多发性骨髓瘤(MM)携带与bcl-2过表达相关的t(11;14)[5];(4)在滤泡淋巴瘤(FL)和弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)中,t(14;18)将18q21上的bcl-2基因与14q32上的免疫球蛋白重链(IgH)基因融合,导致bcl-2过表达[6];(5)MCL常由于18q21扩增而过表达bcl-2[7];(6)TP53基因突变是许多恶性肿瘤的高危因素,而bcl-2家族位于TP53的下游,因此TP53基因突变可导致bcl-2过表达[8]。
oblimersen是一种反义寡脱氧核苷酸,体外可抑制B淋巴瘤细胞株的增殖[9]。在Ⅲ期临床试验中,与氟达拉滨+环磷酰胺方案治疗复发或难治(R/R)CLL相比,增加oblimersen并不能改善患者的5年总生存(OS)率[10],因此终止了该药的临床应用。
棉酚类化合物(AT-101)在体外能诱导原代CLL细胞凋亡,然而在Ⅰ期临床试验中发现可导致所有CLL患者转氨酶升高;Ⅱ期临床试验中联合利妥昔单抗治疗R/R CLL,并不优于单用利妥昔单抗,因此中止了该药的进一步试验[9]。
BH3类似物通过结合过量的抗凋亡蛋白发挥抗肿瘤作用[2]。obatoclax在体外能诱导原代CLL细胞凋亡,但在Ⅰ期临床试验中以单药治疗26例R/R CLL患者,仅1例有效,且出现剂量限制性神经毒性[8]。在R/R CLL的Ⅱ期临床试验中,并不优于氟达拉滨+利妥昔单抗方案[8]。此外,曾有研究使用obatoclax治疗经典霍奇金淋巴瘤(cHL)、骨髓增生异常综合征(MDS)、FL和MCL,但均以失败告终[8]。ABT-737及其口服等效物navitoclax的抑制靶点为bcl-2、bcl-xL、bcl-w,在体外显示出良好的抗血液肿瘤细胞活性[9]。但在R/R CLL的Ⅰ期临床试验中,由于抑制bcl-xL(为巨核细胞/血小板的一个重要促生存因子)而导致了严重的血小板减少[11],因此中止了该药的临床试验。
维奈托克在体外能诱导原代CLL细胞、AML细胞以及NHL细胞凋亡,且与TP53突变状态无关;它还是一种口服制剂,与navitoclax相比,对bcl-xL的亲和力降低了3个数量级,因此血小板减少的发生率明显降低[12]。
第一个以维奈托克单药治疗116例R/R CLL的Ⅰ期临床试验结果显示[13]:客观缓解率(ORR)79%,完全缓解(CR)率20%,其中del(17p)患者ORR 71%,CR率16%;氟达拉滨耐药患者ORR 79%,CR率16%。常见不良反应为中性粒细胞减少(41%)、贫血(12%)、血小板减少(12%),严重不良反应为肿瘤溶解综合征(TLS,3例),导致1例死亡和1例透析。在以维奈托克单药治疗158例del(17p)R/R CLL的Ⅱ期临床试验中[14],ORR为77%,CR为20%;中性粒细胞减少40%、贫血15%,血小板减少15%,与Ⅰ期临床试验结果相似。这两项研究促使美国食品和药物管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)加速批准维奈托克治疗伴有del(17p)的R/R CLL。尚有Ⅱ期临床试验表明,即使对BTK抑制剂(如依鲁替尼)或PI3K抑制剂(如idelalisib)治疗后的R/R CLL,维奈托克仍然有效,ORR分别为65%和67%,CR率仅分别为9%和8%[15,16]。
尽管维奈托克在R/R CLL的治疗中显示出良好的有效性,但其较低的CR率也暴露出其作为单药治疗的短板。因此随后人们开展了维奈托克+抗CD20单抗方案和传统的烷化剂+抗CD20单抗方案对比一系列临床试验,研究对象也从R/R CLL扩大到了初治CLL患者,结果表明与传统方案相比,该方案提高了患者的ORR、CR率,延长了无进展生存(PFS)时间,而不良反应并未增加[17,18,19]。因此,在2020年第4版CLL的美国国立综合癌症网络(NCCN)指南中,已将维奈托克纳入到伴或不伴del(17p)/TP53突变CLL的一线用药之中。
研究发现维奈托克能在纳米摩尔浓度下杀死AML细胞及小鼠移植物[9]。一项Ⅱ期临床试验以维奈托克单药治疗32例AML,结果ORR 19%,其中突变组(IDH1/2)的CR/CRi率33%;未观察到TLS[4]。
去甲基化药物(HMA)可降低AML细胞MCL-1的表达水平[8],表明维奈托克与HMA之间存在协同作用。DiNardo等[20]在一项ⅠB期临床试验中评估了该方案在57例(年龄≥65岁)初治AML患者的疗效和安全性,结果CR/CRi率61%,明显优于HMA单药治疗(地西他滨25.6%、阿扎胞苷27.8%),未发生TLS。DiNardo等[21]研究也进一步证实了维奈托克+ HMA在老年AML患者中具有良好的安全性和有效性。此外,Wei等[22]在一项ⅠB~Ⅱ期试验还证实了维奈托克+低剂量阿糖胞苷(LDAC)在82例(年龄≥60岁)初治AML患者的安全性和有效性,CR/CRi率52%,中位OS时间10.1个月,发生2例实验室TLS。因此,2020年第3版AML的NCCN指南中已推荐将维奈托克+HMA/LDAC方案用于治疗(年龄≥60岁)初治AML患者。
近期完成的Ⅲ期临床试验以OS为主要终点进一步评估维奈托克+LDAC的长期疗效[23]:与对照组(安慰剂+LDAC)相比,试验组(维奈托克+LDAC)能降低25% AML患者的死亡风险,中位OS时间延长3.1个月(7.2个月比4.1个月);延长随访6个月,中位OS时间延长4.3个月(8.4个月比4.1个月);试验组获得了更好的治疗反应(CR/CRi率:48%比13%)和生命质量(输血依赖减少:37.6%比16.2%)。另一项正在进行的临床试验VIALE-A(NCT02993523)(维奈托克+阿扎胞苷治疗不耐受标准化疗的初治AML)现已完成全球入组。
有研究以维奈托克单药治疗多种NHL亚型的Ⅰ期临床试验结果显示[8],DLBCL 34例(ORR 18%,CR率12%)、FL 29例(ORR 38%,CR率14%)、MCL 28例(ORR 75%,CR率21%),由CLL转化而来的DLBCL 7例(ORR 43%,CR率0)、华氏巨球蛋白血症(WM)4例(ORR 100%,CR率0)、边缘区淋巴瘤(MZL)3例(ORR 67%,CR率0);常见不良反应为1~2级血细胞减少;仅3例发生实验室TLS。该研究表明虽然维奈托克对MCL疗效显著,但同样面临CR率低的问题。因此探索维奈托克联用其他化疗方案成为一个趋势。在随后维奈托克+依鲁替尼治疗MCL的Ⅱ期临床研究中[24],于第16周时采用不同方法评估疗效。(1)CT:CR率42%(远超单用依鲁替尼在同一时间的9%);(2)PET-CT:CR率62%,ORR 71%;(3)流式细胞术:微小残留病(MRD)阴性67%;(4)ASO-PCR:MRD阴性38%;发生2例实验室TLS。因此,在2020年第1版B细胞淋巴瘤的NCCN指南中已将维奈托克纳入到MCL的一线用药之中。
尚有ⅠB期研究以维奈托克+利妥昔单抗/G-CHOP方案治疗56例NHL(FL占43%、DLBCL占32%)结果显示:ORR 87.5%,R-CHOP组CR率79.2%,G-CHOP组CR率78.1%;发生3例TLS[25]。表明了该方案在NHL治疗中的潜力,目前维奈托克+利妥昔单抗/G-CHOP方案现已完成Ⅱ期临床试验(NCT02055820)。
细胞凋亡能否正常进行受bcl-2家族各成员表达水平的调控,维奈托克在CLL、AML、MCL治疗上取得了明显的疗效,但在其他存在bcl-2过表达的血液肿瘤中(如MM、FL),维奈托克的疗效却不太满意,其中的机制尚未阐明。未来的研究除了对bcl-2过表达在其他血液肿瘤中的致病作用做进一步探讨外,还应在临床实践中探索维奈托克与其他化疗方案可能的组合策略,从而使更多的血液肿瘤患者获益。
所有作者均声明不存在利益冲突





















