5-atsasytidiinivalproiinihappo ja ATRA AML:ssä ja korkean riskin MDS:ssä

Kromatiinin demetylaatio Histoniasetylaatiodeasetyloinnin lisäksi promoottorin hypermetylaatio on toinen tärkeä ja relevantti mekanismi, joka liittyy geenin transkription säätelyyn (tarkistettu julkaisussa Herman, 2003). Kromatiinin uudelleenmuotoilu voidaan siten kohdistaa myös käyttämällä nukleosidianalogeja, kuten 5-atsasytidiiniä tai desitabiinia, jotka aktivoivat geenin transkription uudelleen DNA-demetylaation kautta (Silverman, 2001). Äskettäin VITRO-tutkimuksissa 5 AzaC:n aiheuttama geeniekspression induktio on saatu primaarisissa AML- ja MDS-soluissa DNA-metylaatiosta riippuvaisilla ja riippumattomilla mekanismeilla (SCHMELZ, 2005).

Jälleen AzaC:n on osoitettu kykenevän indusoimaan kliinisiä hematologisia vasteita potilailla, joilla on MDS. Yhdysvaltain syöpä- ja leukemiaryhmän B (CALBG) suorittamassa kontrolloidussa tutkimuksessa on raportoitu näillä potilailla korkeamman vasteprosentin, pienemmän leukeemisten transformaatioiden esiintyvyyden ja pidentyneen eloonjäämisen verrattuna pelkkään tukihoitoon. Silverman, 2002. Toinen varmistusvaiheen 3 tutkimus on meneillään.

AzaC, yhdessä valproiinihapon kanssa, leukemiasolulinjassa (HL60 ja MOLT4, on osoittanut synergististä aktiivisuutta geenin uudelleenilmentymisen indusoimiseksi (p21 CIP1:n uudelleenaktivointi) ja synergistisen vaikutuksen kasvun estämisen ja apoptoosin induktion suhteen (Yang H, 2005) ).

Histoniasetylaatio Lukuisat tutkijaryhmät ovat yrittäneet selvittää molekyylimekanismeja, jotka ovat ATRA-indusoidun erilaistumisen taustalla NB4-soluissa, tuoreissa APL-soluissa, APL-hiirissä tai APL-potilaissa (Melnick 1999). Yksi pääkysymyksistä oli ymmärtää PML RARa -fuusioproteiinin ratkaiseva rooli RA:n erilaistumisvasteessa. Ensin havaittiin, että ATRA:n terapeuttiset pitoisuudet johtivat PML:n tumakappaleiden uudelleenmuodostumiseen, joka liittyi PML RARa-fuusioproteiinin pilkkoutumiseen. Tämän fuusiotuotteen katoaminen, joka toimii hallitsevana negatiivisena säätelijänä RA-kohdegeenien transkriptiossa, antoi selityksen erilaistumisprosessin uusimiselle. PML RARa:n hallitseva negatiivinen rooli selitettiin toiseksi fuusioproteiinin liittymisellä N-CoR-SMRT-Sin3-corepressorikompleksiin, mikä johti histonideasetylaasi (HDAC) -aktiviteettien rekrytoitumiseen ja kohdegeenien transkription puutteeseen (REDNER, 1999). ). Mielenkiintoista on, että samanlaista corepressor HDAC -aktiivisuuksien rekrytoitumista on raportoitu muissa fuusiogeenileukemiassa, mukaan lukien PLZF RARα, AML1 ETO, CBFß MYH11 ja TEL AML1 akuutti leukemia. PML RARα APL -soluissa ATRA:n terapeuttiset pitoisuudet mahdollistavat korepressori-HDAC-aktiivisuuksien vapautumisen, histonien asetylaation, kromatiinin uudelleenmuodostumisen ja terminaalisesta granulosyyttisestä erilaistumisesta mahdollisesti vastuussa olevien kohdegeenien transkription (REDNER, 1999; DILWORK, 2001). Tästä näkökulmasta APL:n ATRA-hoito on ensimmäinen esimerkki geenikohdennettusta hoidosta, joka kohdistuu spesifisesti patogeenisiin geneettisiin poikkeavuuksiin ihmisen leukemiassa.

In VITRO:ssa ja in vivo -resistenssi ATRA-indusoidulle erilaistumiselle, joka havaittiin potilailla, joilla on PLZF RARα -leukemia, on liittynyt voimakkaampaan korepressori-HDAC-aktiivisuuksiin tässä APL-alaryhmässä verrattuna klassiseen PML-RARα APL:ään (kaksi korepressorin sitoutumiskohtaa PLZF:ssä PML:n yhden sijaan). Erittäin mielenkiintoista on, että äskettäin on osoitettu, että PLZF RARa -leukeemiset solut eivät itse asiassa ole täysin vastustuskykyisiä erilaistumisen induktiolle, varsinkin jos annetaan asianmukaisia ​​COSTIMULI-tuotteita. Ensinnäkin nämä solut voivat erilaistua korkeamman ATRA-pitoisuuden läsnä ollessa (3 mikroM 1 mikroM sijasta).

Toiseksi HDAC-estäjän (tricostatiini A) lisääminen palauttaa ATRA-herkkyyden 1 mikroM:lla (KITAMURY 2000).

Kolmanneksi G-CSF-signalointi voi pakottaa nämä solut läpikäymään terminaalisen erilaistumisen (JANSEN 2001).

HDAC-estäjien on myös osoitettu kykenevän indusoimaan remissio hoitoresistenttien akuutin promyelosyyttisen leukemian siirtogeenisissä malleissa (He 2001).

HL60-solujen herkkyys RA:n indusoimalle erilaistumiselle voi liittyä näihin havaintoihin. Voidaan olettaa, että jotkin tuntemattomat COSTIMULI-tapahtumat, mukaan lukien kromatiinin uudelleenmuotoilutapahtumat, myötävaikuttavat HL60-solujen RA-herkkyyteen.

Terapeuttisesta näkökulmasta nämä havainnot johtavat ei-kohdennettujen transkriptionaalisten hoitojen arvioimiseen, joissa ATRA yhdistetään ei-kohdennettuihin HDAC-inhibiittoreihin ja/tai cAMP-indusoijeihin ei-APL-leukemiaissa. Tunnetuista HDAC-estäjistä (trikostiini A, trapoksiini A, butyraatti, oksamflatiini, depsipeptidi ja MS 275) natriumfenyylibutyraattia on annettu menestyksekkäästi yhdessä ATRA:n kanssa potilaalle, jolla on kliinisesti ATRA-resistentti APL (WARRELL, 1998). Tämä tapausraportti on ensimmäinen esimerkki kohdistetusta transkriptiohoidosta ihmisen leukemiassa. Äskettäin on osoitettu, että valproiinihappo (VPA) kuuluu HDAC-estäjien perheeseen (PHIEL, 2001). Valproiinihappo on lyhytketjuinen rasvahappo, jota käytetään laajalti kouristuslääkkeinä ja mielialan stabiloijana.

VPA:lle tyypillinen vasteen viive ja sen teratogeeninen potentiaali olivat jo pitkään johtaneet ehdotukseen, että se toimii geeniekspression moduloimisen kautta. On myös raportoitu, että VPA voi aktivoida AP1-riippuvaista transkriptiota (ASGHARI, 1998; Chen, 1999 1; Yuan, 2001) ja lisätä bcl2:ta (Chen, 1999 2). VPA:n osoitettiin äskettäin myös kykenevän indusoimaan F9-teratokarsinoomasolujen erilaistumista, joiden tiedetään myös kykenevän erilaistumaan RA:n tai cAMP:n läsnä ollessa (WERLING, 2001). Lopuksi VPA saattaa herkistää neoplastisia soluja apoptoottisille ärsykkeille estämällä glutationi (GSH) reduktaasia, entsyymiä, jota tarvitaan ylläpitämään korkeaa alentuneen GSH:n tasoa soluissa (Moog, 1996), tai estämällä NF-KB-reittiä (ICHIYAMA, 2000). Mielenkiintoista kyllä, osoitettiin myös, että litiumkloridi (toinen mielialan stabilointiaine) toimii synergistisesti ATRA:n kanssa indusoimaan WEHI-3B-leukemiasolujen terminaalista erilaistumista. Kuten havaittiin ATRA:n ja G CSF:n yhdistelmän yhteydessä, tämä havaittu synergismi näytti liittyvän RAR-proteiinin häviämisen estämiseen, joka yleensä havaitaan ATRA-altistuksen aikana (Finch, 2000).

Mielenkiintoista on, että VPA:n yksittäisenä aineena tai yhdessä ATRA:n kanssa annettuna on äskettäin osoitettu kykenevän indusoimaan kliinisiä hematologisia vasteita potilailla, joita hoidetaan myelodysplastisten oireyhtymien vuoksi (KUENDGEN, 2004). Tässä tutkimuksessa esikäsittely VA:lla näytti olevan tarpeen ATRA:n positiivisten vaikutusten lisäämiseksi.

Retinoiinihappo:

Retinoidit edustavat suurta ryhmää yhdisteitä, jotka liittyvät rakenteellisesti A-vitamiiniin (retinoliin). Ne toimivat sitoutumalla tiettyihin tumareseptoreihin ja aktivoimalla ne, jotka sitovat DNA:ta. Retinoiinihappo (RA), retinolin luonnollinen hapan johdannainen, on keskeinen erottava tekijä, joka osallistuu alkion kehityksen tiettyihin vaiheisiin, näköjärjestelmän erilaistumiseen ja (tässä kiinnostavaan) hemopoieettiseen granulosyyttisen kypsymiseen (CORNIC, 1994). VITROssa RA:n osoitettiin kykenevän indusoimaan HL60-solulinjan granulosyyttistä erilaistumista. Tämä solulinja perustettiin vuonna 1977 potilaalta, jolla oli AML. Solut muistuttavat suurelta osin promyelosyyttejä, mutta ne voidaan saada erilaistumaan terminaalisesti. Jotkut reagenssit, mukaan lukien RA, saavat HL60-solut erilaistumaan granulosyyttimäisiksi soluiksi, toiset monosyyttien/makrofagien kaltaisiksi soluiksi. HL60-solugenomi sisältää monistetun c-myc-proto-onkogeenin ja c-myc-mRNA-tasot laskevat nopeasti erilaistumisen indusoitumisen jälkeen (BIRNIE, 1988).

Toistuvat muutokset RA-alfa-reseptoria koodaavassa geenissä (RARα, joka sijaitsee kromosomissa 17q12) liittyvät joihinkin akuutin myelooisen leukemian (AML) alaryhmiin. Yleisin RARa-geenin muutos on käänteinen t(15;17)-kromosomien translokaatio, joka havaitaan suurimmassa osassa akuuttia promyelosyyttistä leukemiaa (APL), joka vastaa ranskalais-amerikkalais-brittiläisen (FAB) luokituksen AML-M3-alaryhmää. Tämä translokaatio fuusioi RARa-geenin PML-geeniin (sijaitsee kromosomissa 15q21), mikä johtaa PML-RARa-fuusiotuotteisiin. Harvoin tai satunnaisesti on raportoitu muunnelmia, jotka yhdistävät RARα-geenin muihin kumppaneihin, mukaan lukien PLZF kromosomissa 11, NPM kromosomissa 5, NuMA kromosomissa 11 ja STAT5 kromosomissa 17. RARa-fuusioproteiinien (ainakin PML-RARa ja PLZF-RARa) kausaalinen rooli APL:ssä on osoitettu hiirimalleilla (KOGAN, 1999). On osoitettu, että nämä fuusioproteiinit voivat toimia hallitsevana transkription repressorina APL-soluissa (Melnick, 1999).

NB4-solulinja perustettiin vuonna 1991 potilaalta, jolla oli APL (LANOTTE, 1991). Tätä solulinjaa on käytetty laajasti tämän taudin biologian tutkimiseen. Päinvastoin kuin HL60, NB4 kuljettaa t(15;17)-translokaatiota. Kuten HL60-soluissa, RA pystyy indusoimaan NB4-solujen granulosyyttisen erilaistumisen, mikä johtaa solukuolemaan apoptoosin terminaalisen induktion kautta. Nämä erilaistuvat vaikutukset on vahvistettu in vivo käyttämällä erilaisia ​​APL:n hiirimalleja (KOGAN, 1999; He, 1999).

Näiden prekliinisten havaintojen perusteella oraalista all-trans RA:ta (ATRA) on annettu menestyksekkäästi APL-potilaille. Potilailla, joilla on uusiutuva APL, etulinjan ATRA-hoito (45 mg/m2/vrk) indusoi leukeemisten promyelosyyttien in vivo erilaistumisen epänormaaleiksi granulosyyteiksi, joissa on edelleen PML-RARA-fuusio, mikä johtaa noin 90 % hematologiseen remissioon ja 20 % molekyyliseen remissioon. nopeudet spesifisellä PML-RARa RT-PCR-negativaatiolla arvioituna (Huang, 1988; CASTAIGNE, 1990; DEGOS, 1995). Tämä oli ensimmäinen esimerkki erilaistumishoidosta ihmisen leukemiassa. Valitettavasti tällaisia ​​hyödyllisiä vaikutuksia ei ole havaittu potilailla, joilla on muita AML-alatyyppejä, kun niitä on hoidettu ATRA:lla käyttämällä samanlaista annostusta ja aikataulua. Näiden uusiutuvista APL-potilaista saatujen tulosten jälkeen ATRA arvioitiin yhdessä kemoterapian kanssa vastadiagnosoitujen APL-potilaiden etulinjan hoidon aikana. Useat kontrolloidut tutkimukset ovat vahvistaneet ATRA-kemoterapiayhdistelmän äskettäin diagnosoidun APL:n nykyiseksi standardihoidoksi. Ilmeisesti parhaat tulokset saadaan, kun ATRA:ta ja kemoterapeuttisia aineita annetaan samanaikaisesti.

Muita terapeuttisia interventioita voidaan harkita lisäämään RA-herkkyyttä RA-resistenteissä soluissa. Itse asiassa RA-resistenssin selityksiä ovat RA:n aiheuttama sytokromi P450:n isoformien (CYP) lisääntynyt ilmentyminen, RA:n aiheuttama sytoplasman RA:ta sitovien proteiinien tyypin II (CRABP-II) lisääntynyt ilmentyminen, P-glykoproteiinin (P-gp) yli-ilmentyminen ja RARa-geenin ligandia sitovan alueen hankitut mutaatiot. ATRA-aineenvaihdunnan kanssa vuorovaikutuksessa olevat aineet, kuten HIV-1-proteaasin estäjät (indinaviiri, ritonaviiri, sakinaviiri), jotka estävät CYP:itä ja P-gp:tä ja kilpailevat ATRA:n kanssa CRABP-I:n sitoutumisesta, voivat tehostaa RA-resistenttien solujen erilaistumisen induktiota (IKEZOE). , 2000).