PhII 5-Azacytidin Plus Valproic Acid og til slutt Atra i middels II og høyrisiko MDS

Myelodisplastiske syndromer (MDS) er en heterogen gruppe sykdommer preget av ineffektiv hematopoiesis (som et resultat av økt apoptose av forløperceller), progressiv perifer cytopeni, med en tendens til å utvikle seg til akutt leukemi.

Begrepet "syndrom" representerer det brede kliniske spekteret av denne gruppen av sykdommer, alt fra mild og stabil cytopeni, med lav risiko for leukemiomdannelse og en forventet levealder på flere år, til ekte preleukemi.

The International MDS Risk Analysis Workshop utviklet nylig et konsensusrisikobasert International Prognostic Score System (IPSS) for primær MDS, som har markant forbedret prognostisk stratifisering av MDS-pasienter. Etter IPSS er det nå mulig å identifisere pasienter (dvs. Høyrisiko- og middels-2-risikopasienter) med dårlig prognose (dvs. forventet levealder < 1 år) på grunn av høy risiko for leukemiutvikling.

Foreløpig representerer allogen stamcelletransplantasjon den eneste kurative terapien for denne undergruppen av høyrisikopasienter. Imidlertid er dette terapeutiske alternativet ofte utelukket av flere årsaker (alderdom, komorbiditet, mangel på egnet donor).

Blant de eksperimentelle behandlingene som hittil er testet, har 5-Azacitidin (5-Aza) nylig vist lovende resultater. Dessuten antyder de biologiske eksperimentelle dataene at assosiasjonen av 5-Aza med histon-deacetylase-hemmere, slik som valproinsyre, og med differensierende midler, slik som retinsyre, kan være synergistisk.

Azacitidin (Aza C), en pyrimidinnukleosidanalog, ble utviklet som et antitumormiddel. I tillegg til cytotoksiske effekter, induserer det differensiering av ondartede celler in vitro. Aza C hemmer DNA-metyltransferase, enzymet i pattedyrceller som er ansvarlig for metylering av nysyntetisert DNA, noe som resulterer i syntese av hypometylert DNA og endringer i gentranskripsjon og -ekspresjon. Mekanismen som Aza C produserer sine effekter på er mest sannsynlig multifaktoriell. Aza C kan gi betydelig myelosuppresjon, spesielt ved høyere doser. Aza C kan også fungere som en biologisk responsmodifikator. Responsen til hematopoietiske stamceller på cytokiner er svekket hos pasienter med MDS. Dette kan delvis tilskrives abnormiteter i signaltransduksjonsveien nedstrøms fra cytokinreseptorene. In vitro-data tyder på at Aza-C kan modulere cytokinsignaltransduksjonsveien, og gjøre sensitive celler som ikke reagerer på effekten av cytokiner, og delvis gjenopprette normal hematopoietisk regulering. Inkorporering av Aza-C i DNA hemmer DNA-metyltransferase og induserer DNA-hypometylering. 5-Azacytidin og 5-Aza-2_-deoksycytidin (decitabin), 2 potente hemmere av cytosinmetylering, har vist sterk antileukemisk aktivitet ved akutt myeloid leukemi (AML). I tillegg induserer begge trilineage-responser ved myelodysplastiske syndromer (MDS) ved dosenivåer som muliggjør poliklinisk behandling, med moderat myelotoksisitet og ingen signifikant ikke-hematologisk toksisitet.

Azacytidin er det eneste legemidlet godkjent av FDA for behandling av MDS. Median overlevelse for pasienter med MDS og en middels/høy IPSS-skåre, behandlet med konvensjonelle behandlingsregimer, antas å være 11 måneder. Pasienter behandlet med Azacytidin i CALGB 9221-studien hadde en median overlevelse på 18 måneder. Respons forekom hos 60 % av pasientene i Aza C-armen (7 % fullstendig respons, 16 % delvis respons, 37 % forbedret) sammenlignet med 5 % (forbedret) som mottok støttebehandling (P <.001). Median tid til leukemitransformasjon eller død var 21 måneder for Aza C versus 13 måneder for støttebehandling (P = 0,007). Transformasjon til akutt myelogen leukemi skjedde som den første hendelsen hos 15 % av pasientene i Aza C-armen og hos 38 % som mottok støttebehandling (P = 0,001). Videre forbedret Aza-C livskvaliteten, sammenlignet med støttebehandling.

De motstridende handlingene til histonacetyltransferaser (HATs) og histondeacetylaser (HDACs) gjør at genuttrykk blir utsøkt regulert gjennom kromatinremodellering. Avvikende transkripsjon på grunn av endret uttrykk eller mutasjon av gener som koder for HAT, HDAC eller deres bindingspartnere, er en nøkkelhendelse i utbruddet og progresjonen av kreft. HDAC-hemmere kan reaktivere genuttrykk og hemme vekst og overlevelse av tumorceller. Den bemerkelsesverdige tumorspesifisiteten til disse forbindelsene, og deres styrke in vitro og in vivo, understreker potensialet til HDAC-hemmere som spennende nye midler for behandling av kreft. Histondeacetylase (HDAC)-hemmere har vist seg å være potente indusere av vekststopp, differensiering og/eller apoptotisk celledød av transformerte celler in vitro og in vivo. En klasse HDAC-hemmere, hydroksamsyrebaserte hybride polare forbindelser (HPC), induserer differensiering ved mikromolare eller lavere konsentrasjoner. Studier (røntgenkrystallografiske) viste at det katalytiske stedet til HDAC har en rørformet struktur med et sinkatom ved bunnen, og at disse HDAC-hemmere, som suberoylanilid hydroksamsyre (SAHA) og trichostatin A, passer inn i denne strukturen med hydroksamsyren. del av inhibitoren som binder seg til sinken. HDAC-hemmere gjør at acetylerte histoner akkumuleres i både tumor- og normalt vev, og denne akkumuleringen kan brukes som en markør for den biologiske aktiviteten til HDAC-hemmerne. Hydroksamsyrebaserte HPC-er virker selektivt for å hemme tumorcellevekst ved nivåer som har liten eller ingen toksisitet for normale celler. Disse forbindelsene virker også selektivt på genekspresjon, og endrer ekspresjonen av bare ca. 2% av genene uttrykt i dyrkede tumorceller. Generelt er kromatinfraksjoner anriket i aktivt transkriberte gener også anriket på sterkt acetylerte kjernehistoner, mens stille gener er assosiert med nukleosomer med lavt acetyleringsnivå. Imidlertid kan HDAC-er også acetylere andre proteiner enn histoner i nukleosomer. Rollen som disse andre målene spiller i induksjonen av cellevekststans, differensiering og/eller apoptotisk celledød har ikke blitt bestemt. Arbeidshypotesen vår er at hemming av HDAC-aktivitet fører til modulering av ekspresjon av et spesifikt sett med gener, hvilken kontroll har blitt forstyrret av ektopisk ekspresjon av EVI1 eller lignende onkogen, som igjen resulterer i vekststans, differensiering og/ eller apoptotisk celledød. De hydroksamsyrebaserte HPC-ene er potensielt effektive midler for kreftbehandling og muligens kjemoprevensjon mot kreft.

Valproinsyre Valproinsyre (VPA, 2-propylpentansyre) er et etablert medikament i langtidsbehandling av epilepsi. I løpet av de siste årene har det blitt tydelig at VPA også er assosiert med anti-kreftaktivitet. VPA undertrykker ikke bare tumorvekst og metastase, men induserer også tumordifferensiering in vitro og in vivo. Flere virkemåter kan være relevante for den biologiske aktiviteten til VPA: (1) VPA øker DNA-bindingen til aktiverende protein-1 (AP-1) transkripsjonsfaktor, og uttrykket av gener regulert av den ekstracellulært regulerte kinase (ERK) -AP-1-vei; (2) VPA nedregulerer proteinkinase C (PKC) aktivitet; (3) VPA hemmer glykogensyntase kinase-3beta (GSK-3beta), en negativ regulator av Wnt-signalveien; (4) VPA aktiverer de peroksisomproliferatoraktiverte reseptorene PPARgamma og dolk (Rif. 25); (5) VPA blokkerer HDAC (histondeacetylase), og forårsaker hyperacetylering. Funnene belyser en viktig rolle for VPA for kreftbehandling. VPA kan også være nyttig som lavtoksisitetsmiddel gitt over lange tidsperioder for cellegiftforebygging og/eller for kontroll av gjenværende minimal sykdom. Forfattere viser at det godt tolererte antiepileptiske stoffet valproinsyre er en kraftig HDAC-hemmer. Valproinsyre lindrer HDAC-avhengig transkripsjonell undertrykkelse og forårsaker hyperacetylering av histoner i dyrkede celler og in vivo. Valproinsyre hemmer HDAC-aktivitet in vitro, mest sannsynlig ved å binde seg til det katalytiske sentrum av HDAC. Viktigst av alt, induserer valproinsyre differensiering av karsinomceller, transformerte hematopoietiske stamceller og leukemiske eksplosjoner fra pasienter med akutt myeloid leukemi. Dessuten er tumorvekst og metastasedannelse betydelig redusert i dyreforsøk. Derfor kan valproinsyre tjene som et effektivt medikament for kreftbehandling. Disse funnene utgjør et "proof of concept" for å bruke valproinsyre til behandling av akutt leukemi og myelodisplastisk syndrom.

ATRA

Retinoider har vist seg å ha en stor rolle i behandlingen av APL. Det er også in vitro-bevis for at primære blastceller fra andre FAB-grupper enn M3 kan demonstrere fenotypiske tegn på modning når de eksponeres for retinoid med eller uten andre midler. Ytterligere relevant informasjon om AML/MDS kommer fra en rekke kilder:

(I) Tilsetning av retinoid øker følsomheten til AML-blaster for Ara C in vitro.

(II) BCL 2-protein er overuttrykt i en andel av AML-tilfellene. Det er noen bevis på at dette korrelerer med behandlingsrespons og overlevelse, og siden kjemoterapi resulterer i apoptotisk celledød, kan dette utgjøre en mekanisme for kjemo-resistens. Retinoider nedregulerer BCL 2-ekspresjon AML-blaster in vitro. Den økte følsomheten til AML-blaster for kjemoterapi nevnt ovenfor, mediert av retinoid, skyldes forkortning av BCL 2-halveringstiden.

(III) I en pilotstudie av Tallman et al ble 39 høyrisikopasienter med en median alder på 65 år, hvorav de fleste (n=25) ikke hadde respondert på kjemoterapi, behandlet med ATRA (150 mg/m2) og LD Ara C. 42 prosent av pasientene oppnådde en CR (25 %) eller PR (17 %) og ytterligere 17 % hadde stabil sykdom.

(IV) I en nylig studie fra M.D. Anderson Cancer Center, Houston, ble 170 pasienter med en median alder på 66 år med AML eller høyrisiko MDS randomisert til å motta FAI (fludarabin, Ara C og idarubicin) alene, eller FAI kombinert med enten G CSF eller ATRA eller begge deler. Total 6 måneders overlevelse var 49 %. I en sammenligning av ATRA-behandlede versus ATRA-ikke-behandlede pasienter, var det et mer gunstig resultat hos mottakere av retinoider, med CR-rater på henholdsvis 56 % vs 42 % (p=0,06) og overlegen 6 måneders overlevelse og hendelsesfri overlevelse (begge p=0,02), men ingen langsiktig nytte var påviselig. I denne studien var eksponeringen for retinoid relativt kort, nemlig fra dag -2 til dag +8 med kjemoterapi (Rif. 30).

(V) I en nylig studie fra Düsseldorf ble 18 pasienter med MDS og AML sekundært til MDS behandlet med Valproic Acid (VPA) alene, og 5 pasienter fikk en kombinasjon av VPA og ATRA. En gunstig respons ble observert hos 44 % av pasientene behandlet med VPA alene, med en median responsvarighet på 4 (3-9) måneder. Fire av de fem pasientene som senere fikk tilbakefall ble behandlet med VPA + ATRA, to av dem responderte igjen. Forfatterne antyder at forbehandling med VPA kan være nødvendig for en synergistisk effekt av begge legemidlene.

Ovennevnte bevis tyder på at retinoider kan være en nyttig biologisk responsmodifikator (når kombinert med kjemoterapi og/eller VPA) med liten eller ingen ekstra toksisitet. Deres rolle vil derfor bli undersøkt i denne studien, i forbindelse med 5-azacytidin og valproinsyre.