Idarubicin überwindet MDR1-induzierte Chemoresistenz mit höherer Induktionsremissionsrate und -qualität als Daunorubicin bei Patienten mit akuter myeloischer Leukämie

Die Langzeitüberlebensrate der akuten myeloischen Leukämie (AML) wurde aufgrund der Verbesserung der Chemotherapieprotokolle und der Transplantation hämopoetischer Stammzellen erheblich verlängert. Allerdings erreichen etwa 20–40 % der Patienten mit refraktärer AML keine vollständige Remission (CR), und etwa 50 % der CR-Patienten erleiden schließlich einen Rückfall. 1-3 Die refraktären und rezidivierenden AML-Patienten haben eine sehr schlechte Prognose, daher sind Refraktärität und Rückfall die größten Herausforderungen für die Chemotherapie der AML.

Chemoresistenz ist eines der größten Hindernisse für den Erfolg der AML-Behandlung.4 Einer der Hauptmediatoren für die AML-Chemoresistenz ist das Multi-Drug-Resistance-1(MDR1)-Gen und das MDR1-Protein, auch bekannt als Permeabilitäts-Glykoprotein oder P-gp.5,6,7 Studien an leukämischen Blastenzellen zeigten den Zusammenhang der MDR1-Expression mit einer geringeren intrazellulären Retention von Zytostatika, was zu einer Resistenz von Krebszellen gegen mehrere häufig in der Chemotherapie eingesetzte Krebsmedikamente führt. Mehrere nachfolgende Studien zeigten den Einfluss der MDR1-Expressionsniveaus auf das Ansprechen auf die Behandlung und das Überleben von Leukämiepatienten. Die Häufigkeit der Resistenz gegen die Chemotherapie nahm mit zunehmender MDR1-Expression zu.8,9,10 Frühere Methoden zur Bestimmung der MDR1-Expression umfassten den Nachweis von P-Glykoprotein mittels Durchflusszytometrie und/oder Immunhistochemie sowie auf der molekularen Polymerasekettenreaktion (PCR) basierende Tests zur RNA-Expression. Diese Tests haben sich jedoch entweder als schwierig zu standardisieren oder als langwierig in der Durchführung erwiesen und konzentrieren sich hauptsächlich auf qualitative oder semiquantitative Tests. 11,12 Eine quantitative Echtzeit-Fluoreszenz-PCR erhöht die Empfindlichkeit und behält gleichzeitig die hohe Spezifität bei. Die durch Verschmutzung der Amplifikationsproduktion verursachte falsche Positivität kann auch durch einen Hermetisierungsvorgang verringert werden. RQ-PCR ist eine neuartige Methode, die eine empfindliche und quantitative Messung der Genexpression ermöglicht. 12Wir haben die RQ-PCR-Methode zur Bestimmung der Expression des MDR1-Gens etabliert. Wir haben eine Pilotstudie mit einer kleinen Kohorte von AML-Patienten durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen MDR1-Expression und CR-Rate von AML-Patienten zu bestimmen. Die Daten zeigen, dass in den meisten Fällen von AML eine MDR1-Expression gefunden wurde. Allerdings variieren die MDR1-Expressionsniveaus stark von Fall zu Fall. Dieses Ergebnis zeigte, dass die RQ-PCR-Methode eine genaue quantitative Messung zum Nachweis des MDR1-Expressionsniveaus in verschiedenen AML-Fällen liefern würde, die beide durch die qualitative RT-PCR-Methode positiv waren. 13,14 Die Pilotergebnisse zeigten, dass die vollständige Ansprechrate auf die Induktionstherapie durch die Expression hoher MDR1-Spiegel beeinträchtigt wurde. 15

Die minimale Resterkrankung (MRD) ist die Hauptursache für einen Leukämierückfall. Es wurde berichtet, dass die Behandlungsintensität bei menschlicher Leukämie anhand des Expressionsstatus des MRD-Gens beurteilt werden kann. Bei mehr als 50 % der akuten Leukämien, insbesondere bei AML, fehlen jedoch bekannte genetische Läsionen oder klonogene Marker, die für die MRD-Überwachung geeignet sind. Das WT1-Gen befindet sich auf Chromosom 11p13 und kodiert für einen Zinkfinger-Transkriptionsfaktor, der bei den meisten AML-Patienten identifiziert wurde. Es wurde berichtet, dass der Nachweis von WT1-Spiegeln den MRD-Expressionsstatus bei AML effektiv überwachen kann.16,17 Daher kann die WT1-Expression zur Überwachung der MRD und zur Bewertung der Remissionsqualität bei AML-Patienten verwendet werden. Durch die Erkennung der WT1-Spiegel können wir die Wirksamkeit verschiedener Induktionstherapien bewerten.

Durch den Einsatz mehrerer quantitativer Fluoreszenz-PCR können mehrere Zielgene gleichzeitig und quantitativ amplifiziert werden. Daher ist die quantitative PCR mit multipler Fluoreszenz besser für die klinische Anwendung geeignet. Diese Technologie bietet nicht nur eine höhere Genauigkeit, Spezifität und Reproduzierbarkeit, sondern vereinfacht auch das Verfahren und senkt die Messkosten. Die rekombinanten Plasmide des MDR1- und WT1-Gens wurden konstruiert und die Methodik der quantitativen PCR mit multipler Fluoreszenz wurde ebenfalls in unserer Gruppe entwickelt .14

Eine hohe MDR1-Genexpression ist ein häufiges Merkmal der AML-Resistenz gegenüber konventionellen Chemotherapien.18,19 Eine der Strategien zur Überwindung von MDR besteht darin, die pharmazeutische Fettlöslichkeit zu erhöhen und die intrazelluläre Arzneimittelkonzentration zu erhöhen, um dem durch P-Glykoprotein gepumpten Arzneimittelausfluss entgegenzuwirken. Idarubicin (IDA), ein neues Anthracyclin, weist im Vergleich zu herkömmlichem Marcellomycin eine stärkere Fettlöslichkeit auf und kann die Zellmembran leichter durchdringen. Außerdem hat der In-vivo-Metabolit von IDA (4-IDA) die gleiche antineoplastische Aktivität wie IDA und eine längere Halbwertszeit in vivo. Es kann auch die Blut-Hirn-Schranke durchdringen. Infolgedessen hat IDA eine stärkere Antileukämie-Aktivität als andere Marcellomycine und kann P-Glykoprotein-vermittelte Arzneimittelresistenzen teilweise überwinden.20, 21 In unserer kürzlich durchgeführten Pilotstudie haben wir die Expression von MDR1 in vorbehandelten Knochenmarksproben von 160 De-novo-AML-Patienten nachgewiesen und der Medianwert des MDR1/GAPDH-Verhältnisses in den De-novo-AML-Fällen betrug 0,016 (0-81,865). Der Medianwert der MDR1-Genexpression wurde als Grenzwert für hohe oder niedrige MDR1-Genexpressionsniveaus herangezogen. Bei Patienten mit hoher MDR1-Expression wurde eine niedrigere CR-Rate (61,3 %) im Vergleich zu Patienten mit niedriger MDR1-Expression (80,0 %) beobachtet. P = 0,009). In dieser retrospektiven Pilotstudie erhielten 123 Patienten Daunorubicin (DNR 35–45 mg/m2/Tag, 3 Tage) oder Idarubicin (IDA 6–8 mg/m2/Tag, 3 Tage) in Kombination mit Cytarabin (Ara-c100–200). mg/m2/Tag, 7 Tage) zur Remissionsinduktion und ein signifikanter Unterschied wurden auch nach 2 Chemotherapiezyklen zwischen denjenigen beobachtet, die das IA-Regime (57 Fälle) und das DA-Regime (66 Fälle) erhielten, hinsichtlich der CR-Rate (80,7 % vs. 57,6 %). , P=0,006). Es konnte auch ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Behandlungsarmen in Bezug auf die CR-Rate (75,9 % vs. 43,6 %, P = 0,011) bei Patienten mit AML mit hoher MDR1-Expression festgestellt werden. Unsere Daten zeigen, dass IDA die MDR1-induzierte Chemoresistenz mit einer höheren CR-Rate als DNR bei De-novo-AML-Patienten mit hohem MDR1-Expression überwinden kann. Diese Ergebnisse liefern Begründung für die Entwicklung einer randomisierten, prospektiven Studie zum Vergleich der CR-Rate des IA-Regimes und des DA-Regimes in de Novo-AML-Patienten mit hoher MDR1-Expression und um herauszufinden, ob Idarubicin die MDR1-induzierte Chemoresistenz mit einer höheren Induktionsremissionsrate als Daunorubicin bei De-novo-Patienten mit akuter myeloischer Leukämie überwinden kann. Wir spekulierten, dass das günstigere Ergebnis in der Patientengruppe mit hohem MDR1-Gehalt unter IA-Therapie mit einer höheren Remissionsrate verbunden sein könnte.

Es wurde berichtet, dass AML-Patienten, die ein niedrigeres MRD-Niveau erreichten, eine extrem geringere Rückfallrate aufwiesen. Es wurde auch berichtet, dass Patienten, die mit dem IA-Regime behandelt wurden, ein signifikant höheres Langzeitüberleben hatten als diejenigen mit dem DA-Regime.22-24 Daher haben wir spekuliert, dass das günstigere Ergebnis in der IA-Gruppe mit einem niedrigeren MRD-Niveau und einer höheren Remissionsqualität verbunden sein könnte. Diese Studie soll auch eine prospektive Analyse der Veränderung des WT1- und MDR1-Genexpressionsniveaus nach einer separaten Induktionstherapie mit IA oder DA durchführen, um festzustellen, ob die Induktionstherapie mit dem IA-Regime einen niedrigeren MRD-Wert und eine höhere Remissionsqualität aufweist als die des DA-Regimes .