Idarubisiini voittaa MDR1:n aiheuttaman kemoresistenssin korkeammalla induktioremissionopeudella ja korkeammalla laadulla kuin daunorubisiini akuutti myelooinen leukemiapotilailla

Akuutin myelooisen leukemian (AML) pitkän aikavälin eloonjäämisaste on pidentynyt merkittävästi kemoterapeuttisten protokollien ja hemopoieettisten kantasolujen siirron ansiosta. Noin 20–40 % refraktaarista AML-potilaista ei kuitenkaan saavuta täydellistä remissiota (CR), ja noin 50 % CR-potilaista uusiutuu lopulta. 1-3 Refraktoristen ja uusiutuneiden AML-potilaiden ennuste on erittäin huono, joten refraktoriness ja uusiutuminen ovat AML:n kemoterapian suurimpia haasteita.

Kemoresistenssi on yksi suurimmista esteistä AML-hoidon onnistumiselle.4 Yksi tärkeimmistä AML-kemoresistenssin välittäjistä on monilääkeresistenssi-1 (MDR1) -geeni ja MDR1-proteiini, joka tunnetaan myös nimellä permeability-glykoproteiini tai P-gp.5,6,7 Leukeemisilla blastisoluilla tehdyt tutkimukset osoittivat MDR1-ekspression yhteyden sytostaattisten lääkkeiden alhaisempaan solunsisäiseen retentioon, mikä johti syöpäsolujen resistenssiin useille yleisesti käytetyille syöpälääkkeille kemoterapiassa. Useat myöhemmät tutkimukset osoittivat MDR1:n ilmentymistasojen vaikutuksen leukemiapotilaiden hoitovasteeseen ja eloonjäämiseen, kemoterapiaresistenssin esiintymistiheys lisääntyi MDR1:n ilmentymisen lisääntyessä.8,9,10 Aikaisemmat menetelmät MDR1-ekspression määrittämiseksi ovat sisältäneet P-glykoproteiinin osoittamisen virtaussytometrialla ja/tai immunohistokemialla sekä molekyylipolymeraasiketjureaktioon (PCR) perustuvat RNA-ilmentymisen määritykset. Nämä määritykset ovat kuitenkin joko osoittautuneet vaikeiksi standardoitaviksi tai tylsiksi suorittaa, ja ne keskittyvät pääasiassa kvalitatiivisiin tai puolikvantitatiivisiin määrityksiin. 11,12 Reaaliaikainen fluoresenssikvantitatiivinen PCR lisää herkkyyttä ja säilyttää myös korkean spesifisyyden. Vahvistustuotannon saastumisen aiheuttamaa väärää positiivisuutta voidaan vähentää myös hermetisoinnilla. RQ-PCR on uusi menetelmä, joka mahdollistaa geeniekspression herkän ja kvantitatiivisen mittauksen. 12Olemme kehittäneet RQ-PCR-menetelmän MDR1-geenin ilmentymisen määrittämiseksi. Olemme suorittaneet pilottitutkimuksen pienellä AML-potilaiden kohortilla määrittääksemme MDR1-ekspression ja AML-potilaiden CR-asteen suhteen. Tiedot osoittavat, että MDR1-ilmentymistä on löydetty useimmissa AML-tapauksissa. MDR1:n ilmentymistasot vaihtelevat kuitenkin suuresti tapauskohtaisesti. Tämä tulos osoitti, että RQ-PCR-menetelmä tarjoaisi tarkan kvantitatiivisen mittauksen MDR1-ekspressiotason havaitsemiseksi eri AML-tapauksissa, jotka molemmat olivat positiivisia kvalitatiivisella RT-PCR-menetelmällä. 13,14 Pilottitulokset osoittivat, että korkeat MDR1-tasot heikensivät täydellistä vasteprosenttia induktiohoitoon. 15

Minimaalinen jäännössairaus (MRD) on leukemian uusiutumisen tärkein syy. On raportoitu, että hoidon intensiteetti ihmisen leukemiassa voidaan arvioida MRD-geenin ilmentymistilan perusteella. Kuitenkin yli 50 % akuutista leukemiasta, erityisesti AML:issä, puuttuu tunnetuista geneettisistä vaurioista tai klonegeenisistä markkereista, jotka sopivat MRD-seurantaan. WT1-geeni sijaitsee kromosomissa 11p13, joka koodaa sinkkisormen transkriptiotekijää, ja se on tunnistettu useimmilla AML-potilailla. On raportoitu, että WT1-tasojen havaitseminen voi tehokkaasti seurata MRD:n ilmentymisen tilaa AML:ssä.16,17 Siksi WT1-ekspressiota voidaan käyttää MRD:n seuraamiseen ja remission laadun arvioimiseen AML-potilailla. Tunnistamalla WT1-tasot voimme arvioida erilaisten induktiohoitojen tehokkuutta.

Useita kohdegeenejä voidaan monistaa samanaikaisesti ja kvantitatiivisesti käyttämällä useita fluoresenssikvantitatiivisia PCR:iä. Siksi monifluoresenssi-kvantitatiivinen PCR on sopivampi kliiniseen käyttöön. Tämä tekniikka ei ainoastaan ​​tarjoa parempaa tarkkuutta, spesifisyyttä ja toistettavuutta, vaan myös yksinkertaistaa menettelyä ja pienentää mittauskustannuksia. MDR1- ja WT1-geenin rekombinanttiplasmidit on konstruoitu ja myös monifluoresenssikvantitatiivisen PCR:n metodologia on kehitetty ryhmässämme .14

Korkea MDR1-geenin ilmentyminen on AML-resistenssin yleinen piirre tavanomaiselle kemoterapeuttiselle hoito-ohjelmalle.18,19 Yksi MDR:n voittamiseksi olevista strategioista on lisätä farmaseuttista rasvaliukoisuutta ja nostaa solunsisäistä lääkeainepitoisuutta P-glykoproteiinin pumppaaman lääkkeen ulosvirtauksen vastustamiseksi. Idarubisiinilla (IDA), uudella antrasykliinillä, on vahvempi rasvaliukoisuus ja se läpäisee helposti solukalvon perinteiseen marsellomysiiniin verrattuna. Myös IDA:n in vivo -metaboliitilla (4-IDA) on sama antineoplastinen aktiivisuus kuin IDA:lla ja pidempi puoliintumisaika in vivo. Se voi myös läpäistä veri-aivoesteen. Tämän seurauksena IDA:lla on vahvempi antileukemiavaikutus kuin muilla marsellomysiinillä ja se voi osittain voittaa P-glykoproteiinivälitteisen lääkeresistenssin.20, 21 Äskettäisessä pilottitutkimuksessamme olemme havainneet MDR1:n ilmentymisen esikäsitellyissä luuydinnäytteissä 160 de novo AML-potilaalta, ja MDR1/GAPDH-suhteen mediaaniarvo de novo AML-tapauksissa oli 0,016 (0-81,865). MDR1-geenin ilmentymisen mediaaniarvo otettiin korkeiden tai alhaisten MDR1-geenin ilmentymistasojen rajapisteeksi. Potilailla, joilla oli korkea MDR1-ekspressio, havaittiin alhaisempi CR-aste (61,3 %) verrattuna potilaisiin, joiden MDR1-ekspressio oli alhainen (80,0 %). P = 0,009). Tässä retrospektiivisessä pilottitutkimuksessa 123 potilasta sai daunorubisiinia (DNR 35-45 mg/m2/d, 3 päivää) tai idarubisiinia (IDA 6-8 mg/m2/d, 3 päivää) yhdessä sytarabiinin (Ara-c100-200) kanssa. mg/m2/d, 7 päivää) remission induktiossa ja merkittävä ero havaittiin myös 2 kemoterapiajakson jälkeen IA-hoitoa (57 tapausta) ja DA-hoitoa (66 tapausta) saaneiden välillä CR-asteessa (80,7 % vs 57,6 %). , P = 0,006). Merkittävä ero voitiin havaita myös kahden hoitohaaran välillä CR-asteen suhteen (75,9 % vs 43,6 %, P = 0,011) niillä, joilla oli korkea MDR1-ekspressio AML-potilailla. Tietomme osoittavat, että IDA voi voittaa MDR1-indusoidun kemoresistenssin korkeammalla CR-asteella kuin DNR-potilailla, joilla on de novo korkea MDR1-ilmentäjä AML-potilailla. Nämä tulokset antavat perusteita kehittää satunnaistettu, prospektiivinen tutkimus, jossa verrataan IA-hoidon ja DA-hoidon CR-tiheyttä de novossa. novo AML-potilailla, joilla on korkea MDR1-ekspressio, ja selvittää, voiko idarubisiini voittaa MDR1:n aiheuttaman kemoresistenssin korkeammalla induktioremissionopeudella kuin daunorubisiini de novo akuutti myelooinen leukemiapotilailla. Arvelimme, että suotuisampi tulos korkean MDR1-potilasryhmän IA-hoito-ohjelmassa saattaa liittyä korkeampaan remissioasteeseen.

On raportoitu, että AML-potilailla, jotka saavuttivat alhaisemman MRD-tason, oli erittäin pienempi uusiutumisaste. On myös raportoitu, että potilailla, joita hoidettiin IA-hoito-ohjelmalla, oli merkittävästi korkeampi pitkäaikainen eloonjääminen kuin potilailla, jotka saivat DA-hoitoa .22-24 Siksi arvelimme, että suotuisampi tulos IA-ryhmässä voi liittyä alhaisempaan MRD-tasoon ja korkeampaan remission laatuun. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on myös suorittaa prospektiivinen analyysi WT1- ja MDR1-geenin ilmentymistasojen muutoksista IA- tai DA-induktiohoidon jälkeen erikseen, jotta voidaan selvittää, onko IA-hoidon induktiohoidolla alhaisempi MRD-taso ja parempi remission laatu kuin DA-ohjelmalla. .