维奈克拉(venetoclax)是一种新型口服选择性小分子B细胞淋巴瘤/白血病因子(BCL)-2抑制剂。癌基因BCL-2具有抑制细胞凋亡的作用，其广泛表达于包括急性髓细胞白血病(AML)在内的多种血液系统肿瘤细胞，这为维奈克拉内源性诱导AML细胞凋亡提供理论基础。中国AML发病率较高，并且治愈率较低。年龄≤60岁AML患者的治愈率为35%~40%，>60岁者仅为5%~15%。目前，国内外正尝试采用维奈克拉单药或联合用药治疗复发/难治或不适宜接受高强度化疗的AML患者，以期提高这部分患者的生存率。但是部分AML患者对维奈克拉产生原发性或诱导性耐药，导致维奈克拉治疗无效。笔者拟就维奈克拉治疗AML的作用机制，AML患者对维奈克拉的耐药机制及解决维奈克拉耐药治疗策略的研究现状进行阐述，旨在为解决AML患者的维奈克拉耐药问题提供参考。
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维奈克拉(venetoclax)是经美国食品和药品管理局(Food and Drug Administration，FDA)批准上市的口服选择性小分子B细胞淋巴瘤/白血病(B-cell lymphoma/leukemia，BCL)-2抑制剂。该药于2020年12月2日被中国国家药品监督管理局(National Medical Products Administration，NMPA)批准在我国上市，用于不适宜接受高强度化疗或年龄>75岁的新诊断AML患者。BCL-2是一种癌基因，具有抑制细胞凋亡的作用，维奈克拉通过抑制BCL-2表达，诱导急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia，AML)细胞凋亡。目前国内外研究者正在进行采用维奈克拉单药或联合用药治疗AML患者的临床试验。前期Ⅰb期临床试验结果显示，维奈克拉联合去甲基化药物(hypomethylating agents，HMA)，如阿扎胞苷或地西他滨，用于治疗新诊断且不适宜接受高强度化疗AML老年患者(n＝115)的完全缓解(complete remission，CR)/CR伴血细胞计数未完全恢复(CR with incomplete blood count remission，CRi)率为70%(80/115)，中位缓解持续时间为21.2个月，中位随访14.9个月时，患者中位总体生存(overall survival，OS)期为16.9个月[1]。该结果提示，维奈克拉联合HMA治疗新诊断AML老年患者，可获得良好疗效。但是随着维奈克拉应用时间的延长，部分AML患者的耐药问题逐渐显现，导致维奈克拉治疗AML失效。因此，笔者拟就维奈克拉的作用机制及耐药的分子途径，如BCL-XL和(或)髓细胞白血病(myeloid cell leukemia，MCL)-1的表达水平增加，以及凋亡相关TP53基因失活，对维奈克拉耐药机制及解决维奈克拉耐药问题的治疗策略进行阐述如下。
BCL-2基因编码的BCL-2蛋白家族各成员相互作用调节细胞凋亡的启动。BCL-2家族成员均表达BCL-2同源结构域(BCL-2 homology domain，BH)1~4，其分为抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白，每种蛋白在固有的细胞凋亡途径中发挥特异性作用。抗凋亡蛋白包括BCL-2、BCL-XL、BCL-W、BCL2-A1和MCL-1；促凋亡蛋白包括凋亡效应蛋白BAX、BAK，仅具有BH3结构域的凋亡激活蛋白BIM，TP53上调细胞凋亡调控因子(TP53 up-regulated modulator of apoptosis，PUMA)，以及NOXA等[2]。在正常细胞中，BCL-2家族抗凋亡蛋白通过与BIM、PUMA、NOXA等蛋白结合，阻止BAX和BAK的活化，从而保护线粒体外膜完整性，使细胞存活。在化疗或其他应激情况下，抗凋亡蛋白诱导凋亡启动因子和(或)凋亡敏化蛋白，以及凋亡激活蛋白表达水平上调，从而导致细胞凋亡。BIM直接诱导执行细胞凋亡的效应分子BAX和BAK发生同源寡聚化，从而引起线粒体外膜通透性增加，并释放凋亡分子(细胞色素C)，导致半胱天冬氨酸蛋白酶级联反应被激活，最终导致细胞凋亡[3]。维奈克拉是新一代高选择性口服小分子BCL-2抑制剂，其与仅具有BH3的促凋亡蛋白具有类似结构，可以选择性抑制BCL-2。血液系统肿瘤细胞通常高表达抗凋亡蛋白BCL-2，这为维奈克拉治疗AML提供理论依据[4]。由于BCL-2抑制剂navitoclax可与血小板存活相关BCL-XL高亲和力结合，从而导致血小板减少。因此，navitoclax可能导致患者发生血小板减少症。然而，维奈克拉对BCL-2有较高的选择性，对BCL-XL的亲和力较低，可以在体内实现拮抗BCL-2，并且不加重血小板减少[5]。
研究表明，维奈克拉对BCL-2有高度选择性，但是BCL-XL和MCL-1对维奈克拉反应性并不高，因此若肿瘤细胞BCL-XL和MCL-1转录表达水平增加，则将导致肿瘤细胞对维奈克拉耐药[6]。Lin等[7]采用通路激活遗传筛选技术将MCL-1和BCL-XL指定为潜在的BCL-2抑制剂ABT-199耐药性节点，然后鉴定出一组通过长期暴露于ABT-199而对ABT-199耐药的AML细胞株，发现AML细胞株获得性耐药确实是由MCL-1和BCL-XL转录水平上调驱动。对耐药AML细胞株与不耐药细胞株的免疫印迹分析结果显示，耐药AML细胞株的MCL-1和(或)BCL-XL转录水平，较不耐药细胞株显著升高(P<0.05)，同时BCL-2表达水平下调[7]。这提示，ABT-199耐药AML细胞的BCL-2依赖性抗凋亡机制转变为MCL-1和(或)BCL-XL依赖性抗凋亡机制，使BCL-2抑制剂不能诱导AML细胞凋亡。而通过靶向下调耐药AML细胞株的MCL-1和BCL-XL转录水平，可以使耐药AML细胞株对ABT-199重新敏感[7]。既往研究结果表明，FMS样酪氨酸激酶(FMS-like tyrosine kinase，FLT)3基因-内部串联重复(Internal tandem duplication，ITD)突变或PTPN11基因突变，可增强AML细胞的BCL-2抗凋亡相关基因，如BCL-XL和MCL-1的表达[8]。Yoshimoto等[9]研究发现，与FLT3-ITD野生型AML患者比较，伴FLT3-ITD突变者原代单个核细胞中MCL-1表达水平选择性上调。Kasper等[10]采用FLT3-配体(FLT3 ligand，FL)处理伴FLT3-ITD突变AML细胞5 h后，AML细胞MCL-1的RNA转录和蛋白表达水平均较处理前显著上升(P<0.05)；而抑制AML细胞中内源性、有结构性活性的FLT3-ITD受体，则导致MCL-1蛋白表达水平显著下调(P<0.05)。该结果进一步证实，MCL-1是AML细胞中异常激活的FLT3-ITD突变的直接下游靶点，FLT3-ITD突变直接导致MCL-1的表达水平增加，从而导致AML细胞对维奈克拉耐药。体外实验结果也表明，FLT3抑制剂米哚妥林(midostaurin)和吉列替尼(gilteritinib)可以增强维奈克拉的抗白血病作用[11]。SHP2(SH2 domain-containing protein-tyrosine phosphatase-2)是由PTPN11基因编码的细胞质蛋白酪氨酸磷酸酶，参与多个信号通路的转导。AML患者SHP2突变的发生率为6.6%(6/91)[12]。在AML患者中，常见的SHP2突变为高活性的SHP2 E76K突变。在伴SHP2 E76K突变AML患者的肿瘤细胞中，BCL-2家族基因表达上调，其中MCL-1基因表达上调幅度最大；并且SHP2 E76K突变导致MCL-1抑制剂对AML细胞中MCL-1的抑制作用降低，这提示MCL-1抑制剂对SHP2高活性AML患者的疗效降低[12]。综上所述，BCL-XL和(或)MCL-1表达水平增加，是导致AML细胞对维奈克拉耐药的机制之一。
TP53是调节细胞对各种应激产生反应的最重要肿瘤抑制基因，对造血干细胞的生长、发育有重要作用。TP53突变或缺失已被证明与肿瘤进展、治疗相关耐药及不良预后相关[13]。尽管新诊断AML患者的TP53突变或缺失发生率<10%，但是新诊断AML老年患者的发生率约为25%，治疗相关耐药AML患者的发生率高达30%[14,15]。Nechiporuk等[16]采用全基因组成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR)/CRISPR相关蛋白(CRISPR associated protein，Cas)9基因编辑技术鉴定导致AML细胞对维奈克拉耐药的基因发现，TP53基因在AML细胞系中的失活，导致AML细胞对维奈克拉耐药。TP53控制细胞凋亡的多个方面，AML细胞对维奈克拉的耐药机制是通过异常的抗凋亡调节途径，导致TP53功能失活实现。TP53失活使本应该被维奈克拉诱导凋亡的AML细胞继续存活，从而导致AML细胞对维奈克拉耐药。
AML细胞对BCL-2抑制剂耐药主要与MCL-1蛋白表达水平增高有关。MCL-1是BCL-2家族抗凋亡蛋白成员，其可阻止促凋亡蛋白BAX和BAK激活，从而抑制AML细胞凋亡[17]。采用维奈克拉处理AML细胞后，若降低MCL-1水平，则可逆转AML细胞对维奈克拉的耐药性，增强维奈克拉的抗AML活性。特异性MCL-1小分子抑制剂VU661013，可与MCL-1高亲和力结合，破坏后者与目标促凋亡蛋白的相互作用[18]。此外，MCL-1蛋白的半衰期很短，需要稳定的转录才能维持足量的蛋白水平。因此，可以应用周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinases，CDK)抑制剂alvocidib抑制MCL-1转录，从而降低MCL-1等短半衰期蛋白的表达水平。目前，已经证明维奈克拉联合alvocidib具有协同作用，并且这种联合疗法是一种很有前景的克服维奈克拉耐药性的疗法[19]。由于FLT3-ITD突变直接导致MCL-1表达水平增加，因此通过抑制FLT3可解决伴FLT3-ITD突变AML患者对维奈克拉的耐药问题，FLT3抑制剂midostaurin和gilteritinib最近被美国FDA批准用于治疗伴FLT3突变的AML患者。研究发现，midostaurin和gilteritinib可增强维奈克拉对FLT3-ITD+ AML细胞系的诱导凋亡作用[11]。FLT3抑制剂通过下调MCL-1的表达水平，对抗由于FLT3-ITD突变导致的MCL-1表达增加而导致的维奈克拉耐药[11]。由此可见，MCL-1、CDK及FLT3抑制剂等，均可用于治疗MCL-1表达水平增高的维奈克拉耐药AML患者。
新诊断AML患者TP53基因的突变发生率为7%~8%，野生型TP53的失活几乎发生在所有AML亚型患者中[20]。小鼠双微体(murine double minute，MDM)2是TP53的负向调控因子，TP53和MDM2之间通过反馈回路相互调节。任何刺激或DNA损伤激活TP53，均可增加MDM2 mRNA的转录和蛋白表达水平，而高水平的MDM2 mRNA和蛋白通过与TP53结合，直接抑制后者功能，导致细胞凋亡失败[21]。随着MDM2抑制剂"坚果碱"的发现，使得由于TP53失活而对维奈克拉耐药的AML细胞被诱导凋亡[22]。RG7112是首批进入临床试验阶段的第1代MDM2抑制剂之一。研究结果显示，116例AML患者接受RG7112治疗后，30例患者表现出抗白血病活性[23]。RG7388(idasanutlin)是第2代MDM2抑制剂，与第1代MDM2抑制剂相比，其选择性和安全性更高。最近，体外实验结果显示，idasanutlin可使AML细胞对维奈克拉的敏感性增加[24]。idasanutlin的作用机制可能是通过抑制MDM2激活TP53，导致MCL-1降解，进而使AML细胞对维奈克拉的反应敏感性增加。另一种克服AML细胞对维奈克拉耐药性的药物组合为APR-246(突变型TP53激活剂)与维奈克拉联用，前者可以通过与突变型TP53结合，恢复TP53野生型构象和功能，从而使得由于TP53失活而对维奈克拉耐药的AML细胞凋亡[25]。由此可见，MDM2抑制剂和TP53激活剂可用于治疗TP53失活导致的维奈克拉耐药AML患者。
维奈克拉与其他靶向药物的应用，改变了传统的AML的治疗方案，维奈克拉应用于AML的时间并不长，但是耐药问题已经出现。BCL-XL和(或)MCL-1转录水平上调是AML细胞对维奈克拉耐药的主要机制，TP53等相关基因失活，亦为导致维奈克拉失效的因素，故提出针对目前耐药机制的解决办法。①应用MCL-1抑制剂或FLT3抑制剂避免由于MCL-1表达水平增高导致的耐药。②应用MDM2抑制剂解除MDM2对TP53的抑制作用，恢复维奈克拉AML细胞的诱导凋亡作用。对于维奈克拉耐药机制的相关研究，能够在发现耐药情况时，提出相应解决措施，指导临床用药，避免延误AML患者病情，为其提供优质的个体化治疗。目前维奈克拉作为新型BCL-2抑制剂，治疗AML患者十分有效，并且不良反应轻微，若能尽早发现耐药，并通过联合用药，解决耐药问题，可使AML患者临床获益。随着相关研究的深入，维奈克拉的应用将更加广泛，AML患者对维奈克拉的耐药问题也将得到进一步解决。
所有作者均声明不存在利益冲突
