Idarubicine overwint door MDR1 geïnduceerde chemoresistentie met hogere inductie-remissiesnelheid en -kwaliteit dan daunorubicine bij patiënten met acute myeloïde leukemie

Het overlevingspercentage op lange termijn van acute myeloïde leukemie (AML) is aanzienlijk verlengd door de verbetering van chemotherapeutische protocollen en hemopoëtische stamceltransplantatie. Ongeveer 20% -40% van de patiënten met refractaire AML bereikt echter geen volledige remissie (CR) en ongeveer 50% van de CR-patiënten zal uiteindelijk terugvallen. 1-3 De refractaire en recidiverende AML-patiënten hebben een zeer slechte prognose, daarom zijn refractaire en terugval de grootste uitdagingen voor de chemotherapie van AML.

Chemoresistentie is een van de belangrijkste obstakels voor het succes van AML-behandeling.4 Een van de belangrijkste bemiddelaars voor AML-chemoresistentie is het multidrug-resistentie-1 (MDR1)-gen en MDR1-eiwit, ook bekend als permeabiliteit-glycoproteïne of P-gp.5,6,7 Studies met leukemische blastcellen toonden de associatie aan van MDR1-expressie met een lagere intracellulaire retentie van cytostatische geneesmiddelen, wat leidde tot resistentie van kankercellen tegen verschillende veelgebruikte geneesmiddelen tegen kanker bij chemotherapie. Verschillende daaropvolgende onderzoeken wezen op de invloed van MDR1-expressieniveaus op de behandelingsrespons en overleving van leukemiepatiënten, de frequentie van resistentie tegen de chemotherapie nam toe met toenemende MDR1-expressie.8,9,10 Eerdere methoden voor het bepalen van MDR1-expressie omvatten demonstratie van P-glycoproteïne door flowcytometrie en/of immunohistochemie, en op moleculaire polymerasekettingreactie (PCR) gebaseerde assays voor RNA-expressie. Deze assays zijn echter moeilijk te standaardiseren of vervelend om uit te voeren en ze zijn voornamelijk gericht op kwalitatieve of semi-kwantitatieve assays. 11,12 Een real-time fluorescentie kwantitatieve PCR zal de gevoeligheid verhogen en ook de hoge specificiteit behouden. De valse positiviteit veroorzaakt door vervuiling van de versterkingsproductie kan ook worden verminderd door een hermetisatieoperatie. RQ-PCR is een nieuwe methodologie die een gevoelige en kwantitatieve meting van genexpressie mogelijk maakt. 12We hebben de RQ-PCR-methode ontwikkeld om de expressie van het MDR1-gen te bepalen. We hebben een pilotstudie uitgevoerd met een klein cohort van AML-patiënten om de relatie tussen MDR1-expressie en CR-snelheid van AML-patiënten te bepalen. Uit de gegevens blijkt dat MDR1-expressie in de meeste gevallen van AML is gevonden. De MDR1-expressieniveaus variëren echter sterk van geval tot geval. Dit resultaat gaf aan dat de RQ-PCR-methode een nauwkeurige kwantitatieve meting zou bieden voor de detectie van het MDR1-expressieniveau in verschillende AML-gevallen die beide positief waren volgens de kwalitatieve RT-PCR-methode. 13,14 De pilotresultaten gaven aan dat de volledige respons op inductietherapie in het gedrang kwam door de expressie van hoge niveaus van MDR1. 15

Minimale residuele ziekte (MRD) is de belangrijkste oorzaak van terugval van leukemie. Er is gemeld dat de behandelingsintensiteit bij menselijke leukemie kan worden beoordeeld aan de hand van de expressiestatus van het MRD-gen. Meer dan 50% van de acute leukemie, vooral bij AML's, mist echter bekende genetische laesies of klonogene markers die geschikt zijn voor MRD-monitoring. Het WT1-gen bevindt zich op chromosoom 11p13 dat codeert voor een zinkvinger-transcriptiefactor en is bij de meeste AML-patiënten geïdentificeerd. Er is gemeld dat detectie van WT1-niveaus de MRD-expressiestatus in AML effectief kan bewaken.16,17 Daarom kan WT1-expressie worden gebruikt om de MRD te bewaken en de remissiekwaliteit bij AML-patiënten te evalueren. Door WT1-niveaus te detecteren, kunnen we de werkzaamheid van verschillende inductietherapieën evalueren.

Door kwantitatieve PCR met meerdere fluorescentie toe te passen, kunnen verschillende doelgenen gelijktijdig en kwantitatief worden geamplificeerd. Daarom is meervoudige fluorescentie kwantitatieve PCR meer geschikt voor klinische toepassing. Deze technologie zorgt niet alleen voor een hogere nauwkeurigheid, specificiteit en reproduceerbaarheid, maar vereenvoudigt ook de procedure en verlaagt de meetkosten. De recombinante plasmiden van MDR1- en WT1-gen zijn geconstrueerd en de methodologie van meervoudige fluorescentie kwantitatieve PCR is ook ontwikkeld in onze groep.14

Hoge MDR1-genexpressie is een algemeen kenmerk van AML-resistentie tegen conventionele chemotherapeutische regimes.18,19 Een van de strategieën die MDR overwint, is het verhogen van de farmacologische lipooplosbaarheid en het verhogen van de intracellulaire medicijnconcentratie, om de door P-glycoproteïne gepompte geneesmiddeluitstroom tegen te gaan. Idarubicine (IDA), een nieuwe anthracycline, heeft een sterkere lipo-oplosbaarheid en kan gemakkelijk door het celmembraan dringen in vergelijking met traditionele marcellomycine. Ook heeft de in vivo metaboliet van IDA (4-IDA) dezelfde antineoplastische activiteit als IDA en een langere halfwaardetijd in vivo. Het kan ook de bloed-hersenbarrière doordringen. Dientengevolge heeft IDA een sterkere antileukemie-activiteit dan andere marcellomycine en kan P-glycoproteïne-gemedieerde geneesmiddelresistentie gedeeltelijk overwinnen.20, 21 In onze recente pilotstudie hebben we de expressie van MDR1 gedetecteerd in voorbehandelde beenmergmonsters van 160 de novo AML-patiënten en de mediane waarde van de MDR1/GAPDH-ratio in de de novo AML-gevallen was 0,016 (0-81,865). De mediane waarde van MDR1-genexpressie werd genomen als het afkappunt van hoge of lage MDR1-genexpressieniveaus. Voor patiënten met een hoge MDR1-expressie werd een lager CR-percentage (61,3%) waargenomen in vergelijking met patiënten met een lage MDR1-expressie (80,0%, p=0,009). In deze retrospectieve pilotstudie kregen 123 patiënten daunorubicine (DNR 35~45mg/m2/dag, 3 dagen) of idarubicine (IDA 6~8 mg/m2/dag, 3 dagen) in combinatie met cytarabine (Ara-c100~200 mg/m2/d, 7 dagen) voor remissie-inductie en er werden ook significante verschillen waargenomen na 2 kuren chemotherapie tussen degenen die het IA-regime (57 gevallen) en het DA-regime (66 gevallen) kregen met betrekking tot het CR-percentage (80,7% versus 57,6% , P=0,006). Er kon ook een significant verschil worden ontdekt tussen twee behandelingsarmen met betrekking tot het CR-percentage (75,9% versus 43,6%, P=0,011) bij degenen met AML-patiënten met hoge MDR1-expressie. Onze gegevens laten zien dat IDA door MDR1 geïnduceerde chemoresistentie kan overwinnen met een hogere CR-snelheid dan DNR bij de novo AML-patiënten met hoge MDR1-expressie. novo AML-patiënten met hoge MDR1-expressie en om vast te stellen of idarubicine door MDR1 geïnduceerde chemoresistentie kan overwinnen met een hoger inductie-remissiepercentage dan daunorubicine bij de novo acute myeloïde leukemiepatiënten. We speculeerden dat de gunstigere uitkomst in een hoge-MDR1-patiëntengroep met een IA-regime mogelijk verband houdt met een hoger remissiepercentage.

Er was gemeld dat AML-patiënten die een lager MRD-niveau bereikten, een extreem lager terugvalpercentage hadden. Er was ook gemeld dat patiënten die met het IA-regime werden behandeld een significant hogere langetermijnoverleving hadden dan degenen met het DA-regime .22-24 Daarom speculeerden we dat de gunstigere uitkomst in de IA-groep mogelijk verband houdt met een lager MRD-niveau en een hogere remissiekwaliteit. Deze studie moet ook een prospectieve analyse uitvoeren van de verandering van WT1- en MDR1-genexpressieniveau na inductietherapie met IA of DA afzonderlijk om te identificeren of inductietherapie met IA-regime een lager MRD-niveau en een hogere remissiekwaliteit heeft dan die van DA-regime .