PhII 5-Azacytidin Plus Valproic Acid och så småningom Atra i Intermediate II och High Risk MDS

Myelodisplastiska syndrom (MDS) är en heterogen grupp av sjukdomar som kännetecknas av ineffektiv hematopoiesis (som ett resultat av ökad apoptos av prekursorceller), progressiv perifer cytopeni, med en tendens att utvecklas till akut leukemi.

Termen "syndrom" representerar det breda kliniska spektrumet av denna grupp av sjukdomar, allt från mild och stabil cytopeni, med låg risk för leukemiomvandling och en förväntad livslängd på flera år, till verklig preleukemi.

International MDS Risk Analysis Workshop utvecklade nyligen ett konsensusriskbaserat International Prognostic Score System (IPSS) för primär MDS, som markant har förbättrat prognostisk stratifiering av MDS-patienter. Efter IPSS är det nu möjligt att identifiera patienter (dvs. Högrisk- och Mellanriskpatienter) med dålig prognos (dvs. en förväntad livslängd < 1 år) på grund av hög risk för leukemiutveckling.

För närvarande representerar allogen stamcellstransplantation den enda botande behandlingen för denna undergrupp av högriskpatienter. Detta terapeutiska alternativ är dock ofta uteslutet av flera skäl (ålderdom, samsjuklighet, brist på lämplig donator).

Bland de experimentella behandlingar som hittills testats har 5-Azacitidin (5-Aza) nyligen visat lovande resultat. Dessutom tyder de biologiska experimentella data på att associeringen av 5-Aza med histon-deacetylashämmare, såsom valproinsyra, och med differentierande medel, såsom retinsyra, kan vara synergistisk.

Azacitidin (Aza C), en pyrimidinnukleosidanalog, utvecklades som ett antitumörmedel. Förutom cytotoxiska effekter inducerar det differentiering av maligna celler in vitro. Aza C hämmar DNA-metyltransferas, enzymet i däggdjursceller som ansvarar för metylering av nysyntetiserat DNA, vilket resulterar i syntes av hypometylerat DNA och förändringar i gentranskription och uttryck. Mekanismen genom vilken Aza C producerar sina effekter är troligen multifaktoriell. Aza C kan ge betydande myelosuppression, särskilt vid högre doser. Aza C kan också fungera som en biologisk responsmodifierare. Responsen från hematopoetiska stamfader på cytokiner är nedsatt hos patienter med MDS. Detta kan delvis hänföras till abnormiteter i signaltransduktionsvägen nedströms från cytokinreceptorerna. In vitro-data tyder på att Aza-C kan modulera cytokinsignaltransduktionsvägen, vilket gör att känsliga celler inte svarar på effekterna av cytokiner, vilket delvis återställer normal hematopoetisk reglering. Inkorporering av Aza-C i DNA hämmar DNA-metyltransferas och inducerar DNA-hypometylering. 5-Azacytidin och 5-Aza-2_-deoxycytidin (decitabin), 2 potenta hämmare av cytosinmetylering, har visat stark antileukemisk aktivitet vid akut myeloid leukemi (AML). Dessutom inducerar båda trilineage-svar vid myelodysplastiska syndrom (MDS) vid dosnivåer som möjliggör poliklinisk behandling, med måttlig myelotoxicitet och ingen signifikant icke-hematologisk toxicitet.

Azacytidin är det enda läkemedlet som godkänts av FDA för behandling av MDS. Medianöverlevnaden för patienter med MDS och en Intermediär/hög IPSS-poäng, behandlade med konventionella vårdregimer, antas vara 11 månader. Patienter som behandlades med Azacytidin i CALGB 9221-studien hade en medianöverlevnad på 18 månader. Svar inträffade hos 60 % av patienterna i Aza C-armen (7 % fullständigt svar, 16 % partiellt svar, 37 % förbättrat) jämfört med 5 % (förbättrat) som fick stödbehandling (P <.001). Mediantiden till leukemitransformation eller död var 21 månader för Aza C jämfört med 13 månader för stödjande vård (P = 0,007). Transformation till akut myelogen leukemi inträffade som den första händelsen hos 15 % av patienterna i Aza C-armen och hos 38 % som fick stödbehandling (P = 0,001). Dessutom förbättrade Aza-C livskvaliteten jämfört med stödjande vård.

De motsatta verkan av histonacetyltransferaser (HATs) och histondeacetylaser (HDACs) tillåter att genuttryck på ett utsökt sätt regleras genom kromatinremodellering. Avvikande transkription på grund av förändrat uttryck eller mutation av gener som kodar för HAT, HDAC eller deras bindningspartner, är en nyckelhändelse i uppkomsten och progressionen av cancer. HDAC-hämmare kan återaktivera genuttryck och hämma tillväxten och överlevnaden av tumörceller. Den anmärkningsvärda tumörspecificiteten hos dessa föreningar, och deras styrka in vitro och in vivo, understryker potentialen hos HDAC-hämmare som spännande nya medel för behandling av cancer. Histondeacetylas (HDAC)-hämmare har visat sig vara potenta inducerare av tillväxtstopp, differentiering och/eller apoptotisk celldöd av transformerade celler in vitro och in vivo. En klass av HDAC-hämmare, hydroxamsyrabaserade hybridpolära föreningar (HPC), inducerar differentiering vid mikromolära eller lägre koncentrationer. Studier (röntgenkristallografiska) visade att det katalytiska stället för HDAC har en rörformad struktur med en zinkatom vid basen och att dessa HDAC-hämmare, såsom suberoylanilid hydroxamsyra (SAHA) och trichostatin A, passar in i denna struktur med hydroxamsyran. del av inhibitorn som binder till zinken. HDAC-hämmare gör att acetylerade histoner ackumuleras i både tumör- och normalvävnad, och denna ackumulering kan användas som en markör för HDAC-hämmarnas biologiska aktivitet. Hydroxamsyrabaserade HPC:er verkar selektivt för att hämma tumörcelltillväxt vid nivåer som har liten eller ingen toxicitet för normala celler. Dessa föreningar verkar också selektivt på genuttryck och förändrar uttrycket av endast cirka 2 % av generna som uttrycks i odlade tumörceller. I allmänhet anrikas kromatinfraktioner anrikade på aktivt transkriberade gener också med starkt acetylerade kärnhistoner, medan tysta gener är associerade med nukleosomer med en låg nivå av acetylering. Men HDAC kan också acetylera andra proteiner än histoner i nukleosomer. Rollen som dessa andra mål spelar i induktionen av celltillväxtstopp, differentiering och/eller apoptotisk celldöd har inte fastställts. Vår arbetshypotes är att hämning av HDAC-aktivitet leder till modulering av uttryck av en specifik uppsättning gener, vilken kontroll har störts av ektopiskt uttryck av EVI1 eller liknande onkogen, vilket i sin tur resulterar i tillväxtstopp, differentiering och/ eller apoptotisk celldöd. De hydroxamsyrabaserade HPC:erna är potentiellt effektiva medel för cancerterapi och, möjligen, cancerkemoprevention.

Valproinsyra Valproinsyra (VPA, 2-propylpentansyra) är ett etablerat läkemedel för långtidsbehandling av epilepsi. Under de senaste åren har det blivit uppenbart att VPA också är förknippat med anti-canceraktivitet. VPA undertrycker inte bara tumörtillväxt och metastaser, utan inducerar också tumördifferentiering in vitro och in vivo. Flera verkningssätt kan vara relevanta för VPA:s biologiska aktivitet: (1) VPA ökar DNA-bindningen av aktiverande protein-1 (AP-1) transkriptionsfaktor och uttrycket av gener som regleras av det extracellulära reglerade kinaset (ERK) -AP-1-väg; (2) VPA nedreglerar proteinkinas C (PKC) aktivitet; (3) VPA hämmar glykogensyntaskinas-3beta (GSK-3beta), en negativ regulator av Wnt-signalvägen; (4) VPA aktiverar de peroxisomproliferatoraktiverade receptorerna PPARgamma och dolk (Rif. 25); (5) VPA blockerar HDAC (histondeacetylas), vilket orsakar hyperacetylering. Fynden belyser en viktig roll för VPA för cancerterapi. VPA kan också vara användbart som medel med låg toxicitet som ges under långa tidsperioder för förebyggande av kemoterapi och/eller för kontroll av kvarvarande minimal sjukdom. Författare visar att det väl tolererade antiepileptiska läkemedlet valproinsyra är en kraftfull HDAC-hämmare. Valproinsyra lindrar HDAC-beroende transkriptionsrepression och orsakar hyperacetylering av histoner i odlade celler och in vivo. Valproinsyra hämmar HDAC-aktivitet in vitro, troligen genom att binda till det katalytiska centrumet av HDAC. Det viktigaste är att valproinsyra inducerar differentiering av karcinomceller, transformerade hematopoetiska stamceller och leukemiblaster från patienter med akut myeloid leukemi. Dessutom reduceras tumörtillväxt och metastasbildning avsevärt i djurförsök. Därför kan valproinsyra fungera som ett effektivt läkemedel för cancerterapi. Dessa fynd utgör ett "proof of concept" för att använda valproinsyra för behandling av akut leukemi och myelodisplastiskt syndrom.

ATRA

Retinoider har visat sig ha en stor roll i behandlingen av APL. Det finns också bevis in vitro på att primära blastceller från andra FAB-grupper än M3 kan uppvisa fenotypiska tecken på mognad när de exponeras för retinoid med eller utan andra medel. Ytterligare relevant information om AML/MDS kommer från ett antal källor:

(I) Tillsatsen av retinoid ökar känsligheten hos AML-blaster för Ara C in vitro.

(II) BCL 2-protein överuttrycks i en andel av AML-fallen. Det finns vissa bevis för att detta korrelerar med behandlingssvar och överlevnad och eftersom kemoterapi resulterar i apoptotisk celldöd kan detta utgöra en mekanism för kemo-resistens. Retinoider nedreglerar BCL 2-expression AML-blaster in vitro. Den ökade känsligheten hos AML-blaster för kemoterapi som nämnts ovan, medierad av retinoid, beror på förkortning av BCL 2-halveringstiden.

(III) I en pilotstudie av Tallman et al behandlades 39 högriskpatienter med en medianålder på 65 år, av vilka de flesta (n=25) inte svarat på kemoterapi, med ATRA (150 mg/m2) och LD Ara C. Fyrtiotvå procent av patienterna uppnådde en CR (25 %) eller PR (17 %) och ytterligare 17 % hade stabil sjukdom.

(IV) I en nyligen genomförd studie från M.D. Anderson Cancer Center, Houston, randomiserades 170 patienter med en medianålder på 66 år med AML eller högrisk MDS för att få FAI (fludarabin, Ara C och idarubicin) enbart eller FAI kombinerat med antingen G CSF eller ATRA eller båda. Den totala 6 månaders överlevnaden var 49 %. I en jämförelse mellan ATRA-behandlade och ATRA-obehandlade patienter var det ett mer gynnsamt resultat hos mottagare av retinoider, med CR-frekvenser på 56 % respektive 42 % (p=0,06) och överlägsen 6 månaders överlevnad och händelsefri överlevnad (båda p=0,02) men ingen långsiktig nytta kunde påvisas. I denna studie var exponeringen för retinoid relativt kort, nämligen från dag -2 till dag +8 av kemoterapi (Rif. 30).

(V) I en nyligen genomförd studie från Düsseldorf behandlades 18 patienter med MDS och AML sekundärt till MDS med enbart valproinsyra (VPA) och 5 patienter fick en kombination av VPA och ATRA. Ett gynnsamt svar observerades hos 44 % av patienterna som behandlades med enbart VPA, med en mediansvarstid på 4 (3-9) månader. Fyra av de fem patienterna som därefter fick återfall behandlades med VPA + ATRA, två av dem svarade igen. Författarna antar att förbehandling med VPA kan vara nödvändig för en synergistisk effekt av båda läkemedlen.

Ovanstående bevis tyder på att retinoider kan vara en användbar biologisk responsmodifierare (när den kombineras med kemoterapi och/eller VPA) med liten eller ingen ytterligare toxicitet. Deras roll kommer därför att undersökas i denna studie, tillsammans med 5-azacytidin och valproinsyra.