Фаза I по поиску дозы и проверке концепции панобиностата со стандартной дозой цитарабина и даунорубицина для нелеченного острого миелоидного лейкоза или прогрессирующего миелодиспластического синдрома

В США заболеваемость острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) составляет примерно 3,5 случая на 100 000 человек в год. Приблизительно у 13 000 человек был диагностирован ОМЛ в 2009 году, и 9 000 человек умерли от этого заболевания, в результате чего ОМЛ занял 6-е место среди основных причин смерти от рака. За последние три десятилетия выживаемость при ОМЛ улучшилась у более молодых пациентов с 5-летней выживаемостью более 60% для взрослых в возрасте до 45 лет, вероятно, благодаря улучшениям в индукционной и консолидирующей химиотерапии, аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК). и поддерживающий уход. Постремиссионная терапия высокими дозами на основе цитарабина после индукции на основе цитарабина и антрациклина улучшила безрецидивную и общую выживаемость за счет увеличения смертности, связанной с лечением, что ограничивает ее использование у многих пожилых пациентов и пациентов с серьезными сопутствующими заболеваниями. Хотя аллогенная ТГСК остается стандартом лечения пациентов с ОМЛ низкого риска или рецидивом заболевания, пожилой возраст, сопутствующие заболевания и доступность донора исключают этот вариант для большого числа пациентов, что делает важной целью улучшение переносимости и эффективности индукционной терапии.

Более половины пациентов с впервые диагностированным ОМЛ старше 65 лет, а треть — старше 75 лет. В отличие от более молодых пациентов, прогноз пожилых пациентов с ОМЛ по-прежнему неутешителен: пятилетняя выживаемость составляет менее 10% для пациентов старше 65 лет. В течение последних тридцати лет индукционная терапия стандартной дозой цитарабина с антрациклином оставалась стандартом лечения пожилых пациентов с ОМЛ. У пожилых людей частота полного ответа на индукционную химиотерапию ниже, чем у более молодых пациентов, на 40–60%, а медиана выживаемости приближается к 12 месяцам. Новые стратегии с использованием новых агентов для повышения чувствительности злокачественных миелоидных предшественников к стандартной индукционной химиотерапии могут улучшить полный ответ и частоту рецидивов без увеличения смертности, связанной с лечением.

Миелодиспластические синдромы (МДС)

Миелодиспластические синдромы представляют собой новообразования гемопоэтических клеток-предшественников, характеризующиеся неэффективным кроветворением и повышенным риском трансформации в ОМЛ. Клинически у пациентов развиваются симптомы, связанные с цитопениями, обычно прогрессирующая анемия с тромбоцитопенией или без нее или нейтропения, не связанная с определенной обратимой причиной, такой как недостаточность питания. Гистологически на МДС указывает наличие дисплазии более чем в 10% клеток одной или нескольких миелоидных линий при оценке костного мозга. Характерные цитогенетические аномалии также помогают в постановке диагноза МДС.

Заболеваемость МДС в США оценивается в 3,4 случая на 100 000 человек в год, при этом заболеваемость увеличивается в 10 раз у людей старше 70 лет. Факторы риска развития МДС включают преклонный возраст, мужской пол и предшествующее воздействие химиотерапии или лучевой терапии, повреждающих ДНК, обычно для лечения других злокачественных новообразований. Как группа, пациенты с прогрессирующим МДС и пациенты с МДС, прогрессирующим до ОМЛ, имеют резистентное к лечению заболевание с низкой частотой ответа и короткой продолжительностью ответа после индукционной терапии.

Международная прогностическая система оценки (IPSS) для первичного МДС присваивает четыре категории риска МДС (низкий, INT-1, INT-2, высокий) на основе процентного содержания миелобластов костного мозга, конкретных цитогенетических аномалий и количества цитопений для оценки выживаемости и риска трансформация в ПОД. Медиана выживаемости пациентов с МДС низкого риска и риска INT-1 составляет 5,7 и 3,3 года соответственно при отсутствии терапии. Пациенты с прогрессирующим МДС в группах риска IPSS INT-2 и High чувствуют себя намного хуже, медиана выживаемости составляет 1,1 и 0,4 года соответственно. INT-2 и МДС высокого риска также связаны с более высоким риском трансформации в ОМЛ. Кроме того, гемопоэтические предшественники у пациентов с поздними стадиями МДС чаще экспрессируют продукт гена множественной лекарственной устойчивости (MDR1) P-гликопротеин, что, возможно, объясняет низкую частоту ответа и короткую продолжительность ответа в этой группе после традиционной индукционной терапии. Исследование фазы III ингибитора Р-гликопротеина валсподара в комбинации с митоксантроном, этопозидом и цитарабином при рецидивирующем или рефрактерном ОМЛ и МДС высокого риска не показало улучшения исходов при ингибировании Р-гликопротеина. Таким образом, необходимы новые терапевтические стратегии для преодоления внутренней резистентности к химиотерапии, наблюдаемой при распространенном МДС, для улучшения индукционной химиотерапии в качестве первичной терапии и в качестве моста к аллогенной трансплантации гемопоэтических клеток.

Учитывая относительно длительную выживаемость и низкую скорость прогрессирования ОМЛ, наблюдаемую у пациентов с заболеванием с низким риском IPSS и INT-1, аллогенная трансплантация обычно предназначена для тех, у кого консервативное лечение с помощью стимуляторов эритропоэза, Г-КСФ, гипометилирующих агентов, таких как азацитидин, неэффективно. или децитабин, леналидомид или иммуносупрессивная терапия. Для пациентов в возрасте 60 лет и моложе с прогрессирующим МДС (INT-2, High) аллогенная трансплантация гемопоэтических клеток является наиболее подходящей терапией, поскольку она увеличивает продолжительность жизни. В связи с преклонным возрастом и значительными сопутствующими заболеваниями аллогенная трансплантация гемопоэза не является подходящим методом лечения для большого числа пациентов с распространенным МДС. Кроме того, доноры стволовых клеток доступны не для всех пациентов. Для пациентов с прогрессирующим МДС гипометилирующие препараты или участие в клинических испытаниях являются подходящими вариантами лечения, учитывая плохие результаты в этой популяции пациентов. Открытое рандомизированное исследование фазы III азацитидина по сравнению с обычными схемами лечения при прогрессирующем МДС показало более высокую общую выживаемость для пациентов, получавших азацитидин (24,5 против 15,0 месяцев, ОР 0,58; 95% ДИ 0,43–0,77). Хотя децитабин обладает активностью при МДС, до настоящего времени не было показано, что он продлевает выживаемость при прогрессирующем МДС. В исследовании III фазы, в котором сравнивали децитабин с поддерживающей терапией, децитабин показал более высокую скорость ответа и отсрочил время до развития ОМЛ.

Антрациклины в терапии ОМЛ

Химиотерапевтические препараты антрациклинового ряда (даунорубицин, идарубицин, митоксантрон) обладают высокой активностью при ОМЛ и являются неотъемлемой частью начальной индукционной терапии у пациентов, которым показана интенсивная химиотерапия. Оптимальная доза антрациклина для максимального ответа и выживания при сохранении безопасности все еще определяется. Что касается даунорубицина, рандомизированное исследование III фазы с участием более молодых пациентов в возрасте от 17 до 60 лет с ОМЛ показало, что стандартная доза цитарабина 100 мг/м2 ежедневно в течение 7 дней в сочетании с даунорубицином 90 мг/м2 ежедневно в течение 3 дней превосходила даунорубицин 45 мг/сут. м2 ежедневно в течение 3 дней с улучшением показателей полной ремиссии (70,6% против 57,3%, р<0,001) и медиану общей выживаемости (23,7 против 15,7 мес, р=0,003). Токсичность между двумя группами существенно не отличалась. В аналогичном исследовании фазы III у пациентов с ОМЛ в возрасте 60 лет и старше сравнивали даунорубицин в дозах от 45 мг/м2 до 90 мг/м2 в течение 3 дней в комбинации с цитарабином в дозе 200 мг/м2 ежедневно в течение 7 дней. Хотя частота полной ремиссии была выше у пациентов, получавших даунорубицин в дозе 90 мг/м2 (64% против 54%, р=0,002), различий в выживаемости не наблюдалось. Примечательно, что пациенты в возрасте 60–65 лет, получавшие более высокие дозы даунорубицина, имели более высокие показатели полной ремиссии, бессобытийной выживаемости и общей выживаемости. На сегодняшний день прямых сравнений даунорубицина в дозе 60 мг/м2 и 90 мг/м2 не опубликовано.

Гистоновые деацетилазы и их ингибиторы при ОМЛ и МДС

Ингибиторы HDAC продемонстрировали активность в исследованиях фазы I монотерапии ОМЛ и прогрессирующего МДС. В фазе I испытания панобиностата в качестве монотерапии преимущественно при ОМЛ были выявлены преходящие гематологические ответы со снижением количества бластов в периферической крови у 8 из 11 пациентов, что согласуется с документально подтвержденной активностью препарата in vitro. Основные токсические эффекты включали тошноту, диарею, гипокалиемию, анорексию, тромбоцитопению и обратимое удлинение интервала QTcF. Подобные ответы с редкими полными ответами также наблюдались при применении ингибиторов HDAC ромидепсина и MGCD0103 при ОМЛ и МДС.

Синергизм между ингибиторами HDAC и антрациклинами

Маловероятно, что ингибиторы HDAC в качестве монотерапии повлияют на лечение ОМЛ и распространенного МДС, хотя существует серьезное биологическое обоснование для использования этих агентов в комбинированной терапии. Ингибируя деацетилирование гистонов, ингибиторы HDAC создают более открытую структуру хроматина, более восприимчивую к повреждающим ДНК эффектам антрациклиновых химиотерапевтических агентов, в некоторых случаях при введении через 48 часов после ингибитора HDAC. In vitro ингибиторы HDAC потенцируют цитотоксические эффекты антрациклинов в клеточных линиях лейкемии. Панобиностат, в частности, действует синергетически с антрациклиновым доксорубицином, вызывая повреждение ДНК, увеличивая ацетилирование гистонов и активируя запрограммированную гибель клеток в клеточных линиях ОМЛ и первичных клетках ОМЛ. Предполагается, что введение антрациклина даунорубицина с панобиностатом будет синергичным in vivo и может улучшить полный ответ и частоту рецидивов ОМЛ.

Правильная последовательность ингибиторов HDAC с антрациклинами, вероятно, будет важна для успеха этих комбинаций. Предварительная обработка ингибиторами HDAC перед воздействием антрациклина может также обеспечить синергетический эффект за счет увеличения воздействия антрациклина на ядерную ДНК. В культивируемых клетках рака молочной железы MCF-7 обработка ингибитором HDAC вориностатом приводит к деконденсации хроматина, которая достигает максимума через 48 часов после обработки ингибитором HDAC. В этой системе совместное введение вориностата и эпирубицина не приводило к усилению апоптоза, тогда как 48-часовая предварительная инкубация с вориностатом приводила к синергическому усилению апоптоза, связанному с повышенным накоплением эпирубицина в ядре и усилением повреждения ДНК. При ОМЛ максимальные эпигенетические эффекты также проявляются примерно через 48 часов после воздействия ингибитора HDAC.

Противораковая активность ингибиторов DAC

Изменения в структуре хромосом играют решающую роль в контроле транскрипции генов. Эти эпигенетические изменения включают модификацию гистонов и других белков путем ацетилирования и/или фосфорилирования. В норме эти модификации хорошо сбалансированы и в высокой степени обратимы в нормальных тканях, но могут быть несбалансированными и передаваться по наследству в опухолевых клетках. Ингибиторы DAC увеличивают ацетилирование гистонов, тем самым скоординировано модулируя экспрессию подмножества генов. Некоторые гены-супрессоры опухолей, связанные со злокачественным фенотипом, репрессированы эпигенетическими механизмами при спорадическом раке. Таким образом, терапия ингибиторами DAC может изменить фенотип опухоли и ингибировать рост таких опухолей.

Множественные признаки рака регулируются ацетилированием/деацетилированием:

• Ингибирование DAC нацелено как на гистоновые, так и на негистоновые белки. Нацеливание на статус ацетилирования негистоновых, ассоциированных с опухолью белков, которые опосредуют пролиферацию, может быть основным противоопухолевым механизмом ингибиторов DAC.
• Негистоновые белки, регулируемые ацетилированием, включают α-тубулин, p53, HIF-1α и HSP90. Эти белки являются субстратами DAC.
• Способность одного агента нацеливаться на несколько молекулярных особенностей опухолевых клеток может привести к хорошей эффективности против ряда различных типов опухолей.
• HSP90 участвует в стабильности и деградации белка; ингибирование HSP90 влияет на обмен белка при таких заболеваниях, как множественная миелома и В-клеточные злокачественные новообразования.
• Ацетилированный HIF-1α деградирует и больше не может действовать как фактор роста опухоли. Ингибиторы класса II DAC нацелены на гистондеацетилазу (HDAC или DAC) 6, что приводит к повышенному ацетилированию HIF-1α и снижению фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), тем самым ингибируя ангиогенез.
• И ацетилирование, и убиквитинирование часто происходят на одном и том же остатке лизина, но эти процессы не могут происходить одновременно. Ацетилирование обеспечивает повышенную стабильность, а убиквитинирование приводит к деградации белка. Следовательно, DAC уменьшают время полужизни белка, подвергая остаток лизина убиквитинированию.

Панобиностат (LBH589)

Панобиностат (LBH589) представляет собой ингибитор деацетилазы (DACi), принадлежащий к структурно новому классу соединений коричной гидроксамовой кислоты. Это мощный пан-DAC-ингибитор класса I/II (pan-DACi), который продемонстрировал противоопухолевую активность в доклинических моделях и у онкологических больных. Деацетилазы (DAC) нацелены на группы лизина на хроматине и факторах транскрипции и различных негистоновых белках, таких как p53, тубулин, HSP90 и Rb. Панобиностат выпускается в виде капсул для перорального применения и раствора для внутривенных (в/в) инъекций. Как перорально, так и внутривенно составы в настоящее время изучаются в продолжающихся исследованиях фазы I и фазы II при запущенных солидных опухолях и гематологических злокачественных новообразованиях.

Ингибирование DAC обеспечивает новый подход к лечению рака. Гистоны входят в состав ядерных белков нуклеосом, а ацетилирование и деацетилирование этих белков играют роль в регуляции экспрессии генов. Высоко заряженные деацетилированные гистоны прочно связываются с фосфатным остовом ДНК, ингибируя транскрипцию, предположительно, за счет ограничения доступа факторов транскрипции и РНК-полимераз к ДНК. Ацетилирование нейтрализует заряд гистонов и создает более открытую конформацию ДНК. Эта конформация позволяет факторам транскрипции и связанному с ними аппарату транскрипции получить доступ к ДНК, способствуя экспрессии соответствующих генов. Противоположные активности двух групп ферментов, гистон-ацетилтрансферазы (HAT) и DAC контролируют степень ацетилирования. В нормальных клетках существует баланс между активностью HAT и DAC, что приводит к специфическим для клеток паттернам экспрессии генов. Нарушение баланса вызывает изменения в экспрессии генов.

Несколько линий доказательств указывают на то, что аберрантное рекрутирование DAC и результирующая модификация структуры хроматина могут играть роль в изменении экспрессии генов, наблюдаемой в трансформированных клетках. Например, подавление генов-супрессоров опухолей на уровне хроматина является обычным явлением в опухолях человека, и было показано, что комплексы DAC имеют решающее значение для активности специфических для ОМЛ слитых белков PLZF-RAR-α, PML-RAR-α и ПОД1/ЭТО. Было показано, что ингибиторы DAC (DACi) вызывают дифференцировку, остановку клеточного цикла или апоптоз в культивируемых опухолевых клетках и ингибируют рост опухолей в моделях на животных. Кроме того, было показано, что DACi индуцирует экспрессию p21, ключевого медиатора остановки клеточного цикла в фазе G1 и клеточной дифференцировки.

Ингибирование роста опухоли и апоптоз в ответ на лечение DACi также могут быть опосредованы изменениями в ацетилировании негистоновых белков (например, HSP90, p53, HIF-1α, α-тубулина). Например, было показано, что шаперонный белок HSP90 ацетилируется в клетках, обработанных DACi. Ацетилирование HSP90 ингибирует его способность связывать вновь синтезированные белки-клиенты, тем самым предотвращая правильное сворачивание и функционирование клиентских белков. В отсутствие функции HSP90 неправильно свернутые белки становятся мишенью для деградации в протеасомах. Многие белки, которые требуют ассоциации с HSP90, имеют решающее значение для роста раковых клеток, включая ErbB1, ErbB2, AKT, Raf, KDR и BCR-ABL. Ацетилирование HSP90 в клетках, обработанных DACi, ингибирует шаперонную функцию HSP90, что приводит к деградации клиентских белков и возможной гибели клеток.

Потенциальная клиническая полезность использования DACi в терапии рака была впервые предложена активностью DACi, фенилбутирата натрия, против острого промиелоцитарного лейкоза (APL). Пациентка-подросток с рецидивом ОФЛ, которая больше не реагировала на монотерапию только транс-ретиноевой кислотой (ATRA), достигла полной клинической ремиссии после лечения комбинацией ATRA и DACi фенилбутирата натрия.