PhII 5-Azacytidine plus valproïnezuur en uiteindelijk Atra in Intermediate II en MDS met hoog risico

Myelodiplastische syndromen (MDS) zijn een heterogene groep ziekten die worden gekenmerkt door ineffectieve hematopoëse (als gevolg van verhoogde apoptose van voorlopercellen), progressieve perifere cytopenie, met een neiging om te evolueren naar acute leukemie.

De term "syndroom" vertegenwoordigt het brede klinische spectrum van deze groep ziekten, variërend van milde en stabiele cytopenie, met een laag risico op leukemische conversie en een levensverwachting van meerdere jaren, tot echte pre-leukemie.

De International MDS Risk Analysis Workshop heeft onlangs een op consensus gebaseerd, op risico's gebaseerd International Prognostic Score System (IPSS) voor primaire MDS ontwikkeld, dat de prognostische stratificatie van MDS-patiënten aanzienlijk heeft verbeterd. Na IPSS is het nu mogelijk om patiënten te identificeren (d.w.z. Hig-Risk en Intermediate-2-Risk patiënten) met een slechte prognose (d.w.z. een levensverwachting < 1 jaar) vanwege een hoog risico op leukemische evolutie.

Momenteel is allogene stamceltransplantatie de enige curatieve therapie voor deze subgroep van hoogrisicopatiënten. Deze therapeutische optie wordt echter vaak uitgesloten om verschillende redenen (ouderdom, comorbiditeit, gebrek aan geschikte donor).

Van de tot nu toe geteste experimentele behandelingen heeft 5-Azacitidine (5-Aza) onlangs veelbelovende resultaten opgeleverd. Bovendien suggereren de biologische experimentele gegevens dat de associatie van 5-Aza met histondeacetylaseremmers, zoals valproïnezuur, en met differentiërende middelen, zoals retinoïnezuur, synergetisch zou kunnen zijn.

Azacitidine (Aza C), een pyrimidine-nucleoside-analoog, werd ontwikkeld als een antitumormiddel. Naast cytotoxische effecten induceert het in vitro differentiatie van kwaadaardige cellen. Aza C remt DNA-methyltransferase, het enzym in zoogdiercellen dat verantwoordelijk is voor het methyleren van nieuw gesynthetiseerd DNA, wat resulteert in de synthese van gehypomethyleerd DNA en veranderingen in gentranscriptie en -expressie. Het mechanisme waarmee Aza C zijn effecten produceert, is hoogstwaarschijnlijk multifactorieel. Aza C kan aanzienlijke myelosuppressie veroorzaken, vooral bij hogere doses. Aza C zou ook kunnen werken als een biologische responsmodificator. De respons van hematopoëtische voorlopercellen op cytokines is verstoord bij patiënten met MDS. Dit kan gedeeltelijk worden toegeschreven aan afwijkingen van de signaaltransductieroute stroomafwaarts van de cytokinereceptoren. In-vitrogegevens suggereren dat Aza-C de cytokine-signaaltransductieroute kan moduleren, waardoor gevoelige cellen niet meer reageren op de effecten van cytokines, waardoor de normale hematopoëtische regulatie gedeeltelijk wordt hersteld. Opname van Aza-C in DNA remt DNA-methyltransferase en induceert DNA-hypomethylering. 5-Azacytidine en 5-Aza-2_-deoxycytidine (decitabine), 2 krachtige remmers van cytosinemethylering, hebben een sterke antileukemische activiteit aangetoond bij acute myeloïde leukemie (AML). Bovendien induceren beide trilineage-responsen bij myelodysplastische syndromen (MDS) bij dosisniveaus die poliklinische behandeling mogelijk maken, met matige myelotoxiciteit en geen significante niet-hematologische toxiciteit.

Azacytidine is het enige medicijn dat door de FDA is goedgekeurd voor de behandeling van MDS. De mediane overleving voor patiënten met MDS en een gemiddelde/hoge IPSS-score, behandeld met conventionele zorgregimes, wordt verondersteld 11 maanden te zijn. Patiënten die in de CALGB 9221-studie met azacytidine werden behandeld, hadden een mediane overleving van 18 maanden. Respons trad op bij 60% van de patiënten in de Aza C-arm (7% volledige respons, 16% gedeeltelijke respons, 37% verbeterd) vergeleken met 5% (verbeterde) ondersteunende zorg (P < 0,001). De mediane tijd tot leukemische transformatie of overlijden was 21 maanden voor Aza C versus 13 maanden voor ondersteunende zorg (P = 0,007). Transformatie naar acute myeloïde leukemie trad op als eerste gebeurtenis bij 15% van de patiënten op de Aza C-arm en bij 38% die ondersteunende zorg ontvingen (P = 0,001). Bovendien verbeterde Aza-C de kwaliteit van leven in vergelijking met ondersteunende zorg.

De tegengestelde acties van histonacetyltransferasen (HAT's) en histondeacetylasen (HDAC's) zorgen ervoor dat genexpressie voortreffelijk kan worden gereguleerd door middel van chromatine-remodellering. Afwijkende transcriptie als gevolg van veranderde expressie of mutatie van genen die coderen voor HAT's, HDAC's of hun bindende partners, is een sleutelgebeurtenis bij het ontstaan ​​en de progressie van kanker. HDAC-remmers kunnen genexpressie reactiveren en de groei en overleving van tumorcellen remmen. De opmerkelijke tumorspecificiteit van deze verbindingen en hun potentie in vitro en in vivo onderstrepen het potentieel van HDAC-remmers als opwindende nieuwe middelen voor de behandeling van kanker. Van histondeacetylase (HDAC)-remmers is aangetoond dat ze krachtige inductoren zijn van groeistop, differentiatie en/of apoptotische celdood van getransformeerde cellen in vitro en in vivo. Eén klasse HDAC-remmers, op hydroxaminezuur gebaseerde hybride polaire verbindingen (HPC's), induceert differentiatie bij micromolaire of lagere concentraties. Onderzoeken (röntgenkristallografie) toonden aan dat de katalytische plaats van HDAC een buisvormige structuur heeft met een zinkatoom aan de basis en dat deze HDAC-remmers, zoals suberoylanilide hydroxamzuur (SAHA) en trichostatine A, in deze structuur passen met de hydroxamic deel van de remmer binding aan het zink. HDAC-remmers zorgen ervoor dat geacetyleerde histonen zich ophopen in zowel tumor- als normale weefsels, en deze ophoping kan worden gebruikt als een marker van de biologische activiteit van de HDAC-remmers. Op hydroxaminezuur gebaseerde HPC's werken selectief om de groei van tumorcellen te remmen op niveaus die weinig of geen toxiciteit hebben voor normale cellen. Deze verbindingen werken ook selectief op genexpressie en veranderen de expressie van slechts ongeveer 2% van de genen die tot expressie worden gebracht in gekweekte tumorcellen. Over het algemeen zijn chromatinefracties verrijkt met actief getranscribeerde genen ook verrijkt met sterk geacetyleerde kernhistonen, terwijl stille genen geassocieerd zijn met nucleosomen met een laag acetyleringsniveau. HDAC's kunnen echter ook andere eiwitten dan histonen in nucleosomen acetyleren. De rol die deze andere doelwitten spelen bij de inductie van celgroeistop, differentiatie en/of apoptotische celdood is niet vastgesteld. Onze werkhypothese is dat remming van HDAC-activiteit leidt tot de modulatie van expressie van een specifieke set genen, waarvan de controle is verstoord door ectopische expressie van EVI1 of vergelijkbaar oncogen, die op hun beurt resulteren in groeistop, differentiatie en / of apoptotische celdood. De op hydroxaminezuur gebaseerde HPC's zijn potentieel effectieve middelen voor kankertherapie en mogelijk kankerchemopreventie.

Valproïnezuur Valproïnezuur (VPA, 2-propylpentaanzuur) is een gevestigd geneesmiddel bij de langdurige behandeling van epilepsie. In de afgelopen jaren is duidelijk geworden dat VPA ook wordt geassocieerd met kankerbestrijdende werking. VPA onderdrukt niet alleen tumorgroei en metastase, maar induceert ook tumordifferentiatie in vitro en in vivo. Verschillende werkingsmechanismen kunnen relevant zijn voor de biologische activiteit van VPA: (1) VPA verhoogt de DNA-binding van de activerende proteïne-1 (AP-1) transcriptiefactor en de expressie van genen die worden gereguleerd door de extracellulair gereguleerde kinase (ERK). -AP-1-route; (2) VPA verlaagt de activiteit van proteïnekinase C (PKC); (3) VPA remt glycogeensynthasekinase-3beta (GSK-3beta), een negatieve regulator van de Wnt-signaalroute; (4) VPA activeert de door peroxisoomproliferator geactiveerde receptoren PPARgamma en dolk (Rif. 25); (5) VPA blokkeert HDAC (histone deacetylase), waardoor hyperacetylatie ontstaat. De bevindingen verhelderen een belangrijke rol van VPA voor kankertherapie. VPA zou ook bruikbaar kunnen zijn als middel met een lage toxiciteit dat gedurende lange tijdsperioden wordt gegeven voor chemopreventie en/of voor controle van resterende minimale ziekte. Auteurs tonen aan dat het goed verdragen anti-epilepticum valproïnezuur een krachtige HDAC-remmer is. Valproïnezuur verlicht HDAC-afhankelijke transcriptionele repressie en veroorzaakt hyperacetylering van histonen in gekweekte cellen en in vivo. Valproïnezuur remt de HDAC-activiteit in vitro, hoogstwaarschijnlijk door binding aan het katalytische centrum van HDAC's. Het belangrijkste is dat valproïnezuur differentiatie induceert van carcinoomcellen, getransformeerde hematopoëtische voorlopercellen en leukemische blasten van patiënten met acute myeloïde leukemie. Bovendien worden tumorgroei en metastasevorming significant verminderd in dierproeven. Daarom zou valproïnezuur kunnen dienen als een effectief medicijn voor kankertherapie. Deze bevindingen vormen een "proof of concept" om valproïnezuur te gebruiken voor de therapie van acute leukemie en myelodysplastisch syndroom.

ATRA

Van retinoïden is aangetoond dat ze een belangrijke rol spelen bij de behandeling van APL. Er is ook in vitro bewijs dat primaire blastcellen van andere FAB-groepen dan M3 fenotypisch bewijs van rijping kunnen vertonen bij blootstelling aan retinoïde met of zonder andere middelen. Aanvullende relevante informatie over AML/MDS is afkomstig uit een aantal bronnen:

(I) De toevoeging van retinoïde verhoogt de gevoeligheid van AML-blasten voor Ara C in vitro.

(II) BCL 2-eiwit wordt in een deel van de AML-gevallen tot overexpressie gebracht. Er zijn aanwijzingen dat dit correleert met de behandelingsrespons en overleving en aangezien chemotherapie resulteert in apoptotische celdood, kan dit een mechanisme van chemoresistentie vormen. Retinoïden reguleren BCL 2-expressie AML-ontploffingen in vitro. De verhoogde gevoeligheid van AML-blasten voor bovengenoemde chemotherapie, gemedieerd door retinoïde, is te wijten aan een verkorting van de BCL 2-halfwaardetijd.

(III) In een pilootstudie door Tallman et al werden 39 hoogrisicopatiënten met een mediane leeftijd van 65 jaar, van wie de meesten (n=25) niet hadden gereageerd op chemotherapie, behandeld met ATRA (150 mg/m2) en LD Ara C. Tweeënveertig procent van de patiënten bereikte een CR (25%) of PR (17%) en nog eens 17% had een stabiele ziekte.

(IV) In een recent onderzoek van M.D. Anderson Cancer Center, Houston, werden 170 patiënten met een mediane leeftijd van 66 jaar met AML of MDS met een hoog risico gerandomiseerd om alleen FAI (fludarabine, Ara C en idarubicine) te krijgen, of FAI gecombineerd met ofwel G CSF of ATRA of beide. De totale overleving na 6 maanden was 49%. In een vergelijking van ATRA-behandelde versus ATRA-niet-behandelde patiënten was er een gunstiger resultaat bij ontvangers van retinoïden, met CR-percentages van respectievelijk 56% versus 42% (p=0,06) en superieure overleving na 6 maanden en gebeurtenisvrije overleving (beiden p=0,02) maar er was geen voordeel op lange termijn aantoonbaar. In deze studie was de blootstelling aan retinoïde relatief kort, namelijk van dag -2 tot dag +8 van de chemotherapie (Rif. 30).

(V) In een recent onderzoek uit Düsseldorf werden 18 patiënten met MDS en AML secundair aan MDS behandeld met alleen valproïnezuur (VPA) en kregen 5 patiënten een combinatie van VPA en ATRA. Een gunstige respons werd waargenomen bij 44% van de patiënten die alleen met VPA werden behandeld, met een mediane responsduur van 4 (3-9) maanden. Vier van de vijf patiënten die vervolgens terugvielen werden behandeld met VPA + ATRA, twee van hen reageerden weer. De auteurs veronderstellen dat voorbehandeling met VPA nodig kan zijn voor een synergetisch effect van beide geneesmiddelen.

Het bovenstaande bewijs suggereert dat retinoïden een bruikbare biologische responsmodificator kunnen zijn (indien gecombineerd met chemotherapie en/of VPA) met weinig of geen extra toxiciteit. Hun rol zal daarom in deze studie worden onderzocht, samen met 5-Azacytidine en valproïnezuur.