帕比司他联合标准剂量阿糖胞苷和柔红霉素治疗未经治疗的急性髓性白血病或晚期骨髓增生异常综合征的 I 期剂量发现和概念验证研究

在美国，急性髓性白血病 (AML) 的发病率约为每年每 100,000 人 3.5 例。 2009 年约有 13,000 人被诊断出患有 AML，9,000 人死于该病，使 AML 成为癌症死亡的第 6 大原因。 在过去的三十年里，年轻患者的 AML 生存率有所提高，45 岁以下成人的 5 年生存率超过 60%，这可能是由于诱导和巩固化疗、同种异体造血干细胞移植 (HSCT) 的改进和支持性护理。 在基于阿糖胞苷和蒽环类药物的诱导治疗后采用基于大剂量阿糖胞苷的方案缓解后治疗改善了无病生存期和总生存期，但代价是治疗相关死亡率增加，限制了它在许多老年患者和有严重合并症的患者中的使用。 尽管同种异体 HSCT 仍然是高风险 AML 或复发性疾病患者的标准治疗方法，但高龄、合并症和供体可用性使大量患者无法选择这种选择，因此提高诱导治疗的耐受性和疗效成为一个重要目标。

一半以上新诊断的 AML 患者年龄超过 65 岁，三分之一超过 75 岁。 与年轻患者不同，老年 AML 患者的预后仍然很差，65 岁以上患者的五年生存率低于 10%。 在过去的三十年里，标准剂量阿糖胞苷和蒽环类药物的诱导治疗一直是老年 AML 患者的标准治疗。 在老年人中，诱导化疗的完全反应率低于年轻患者，为 40% 至 60%，中位生存期接近 12 个月。 使用新药增加恶性骨髓前体细胞对标准诱导化疗敏感性的新策略可能会提高完全反应率和复发率，而不会增加治疗相关的死亡率。

骨髓增生异常综合征 (MDS)

骨髓增生异常综合征是造血祖细胞的肿瘤，其特征是造血无效和转化为 AML 的风险增加。 临床上，患者会出现与血细胞减少症相关的症状，通常是伴有或不伴有血小板减少症或中性粒细胞减少症的进行性贫血，这与确定的可逆原因（例如营养缺乏）无关。 在组织学上，MDS 提示为在骨髓评估中一个或多个骨髓谱系中 >10% 的细胞存在异型增生。 特征性细胞遗传学异常也有助于 MDS 的诊断。

MDS 在美国的发病率估计为每年每 100,000 人 3.4 例，70 岁以上人群的发病率增加 10 倍。 发生 MDS 的危险因素包括高龄、男性以及之前接触过破坏 DNA 的化学疗法或放射疗法，通常用于治疗其他恶性肿瘤。 作为一个群体，晚期 MDS 患者和 MDS 进展为 AML 的患者具有治疗抵抗性疾病，诱导治疗后反应率低且反应持续时间短。

原发性 MDS 的国际预后评分系统 (IPSS) 根据骨髓成髓细胞百分比、特定细胞遗传学异常和血细胞减少的数量，将 MDS 风险分为四个类别（低、INT-1、INT-2、高），以估计 MDS 的存活率和风险转化为反洗钱。 在没有治疗的情况下，低风险和 INT-1 风险 MDS 患者的中位生存期分别为 5.7 年和 3.3 年。 IPSS 风险组 INT-2 和 High 中的晚期 MDS 患者的情况要差得多，中位生存期分别为 1.1 年和 0.4 年。 INT-2 和高风险 MDS 也与转化为 AML 的更高风险相关。 此外，来自晚期 MDS 患者的造血前体更频繁地表达多药耐药 (MDR1) 基因产物 P-糖蛋白，这可能解释了该组在常规诱导治疗后反应率低和反应持续时间短的原因。 P-糖蛋白抑制剂 valspodar 与米托蒽醌、依托泊苷和阿糖胞苷联合治疗复发或难治性 AML 和高危 MDS 的 III 期试验未能显示 P-糖蛋白抑制剂的疗效改善。 因此，需要新的治疗策略来克服在晚期 MDS 中看到的对化学疗法的内在抗性，以改进诱导化学疗法作为主要疗法和作为同种异体造血细胞移植的桥梁。

鉴于在 IPSS 低风险和 INT-1 风险疾病患者中观察到的相对较长的存活期和较低的 AML 进展率，同种异体移植通常保留给使用红细胞生成刺激剂、G-CSF、低甲基化剂（如阿扎胞苷）保守治疗失败的患者或地西他滨、来那度胺或免疫抑制疗法。 对于 60 岁及以下的晚期 MDS（INT-2，高）患者，异基因造血细胞移植是最合适的治疗方法，因为它可以延长预期寿命。 由于高龄和严重的合并症，同种异体造血移植对于大量晚期 MDS 患者来说不是一种合适的治疗方式。 此外，并非所有患者都可以获得干细胞捐献者。 对于晚期 MDS 患者，低甲基化药物或参加临床试验都是合适的治疗选择，因为该患者群体的预后较差。 阿扎胞苷与常规治疗方案在晚期 MDS 中的一项 III 期开放标签随机试验显示，接受阿扎胞苷治疗的患者的总生存期更高（24.5 与 15.0 个月，HR 0.58；95% CI 0.43-0.77）。 尽管地西他滨在 MDS 中具有活性，但迄今为止尚未显示其可延长晚期 MDS 患者的生存期。 在比较地西他滨与支持治疗的 III 期研究中，地西他滨显示出更高的反应率并延迟了 AML 发展的时间。

AML 治疗中的蒽环类药物

蒽环类化疗药物（柔红霉素、伊达比星、米托蒽醌）在AML中具有高度活性，是适合强化化疗的初始诱导治疗的重要组成部分。 蒽环类药物的最佳剂量，以最大限度地提高反应和生存，同时保持安全性仍在确定中。 对于柔红霉素，一项针对 17 至 60 岁年轻 AML 患者的 III 期随机研究表明，标准剂量阿糖胞苷 100 mg/m2 每天 7 天联合柔红霉素 90 mg/m2 每天 3 天优于柔红霉素 45 mg/每天 m2，持续 3 天，完全缓解率提高（70.6% 对 57.3%， p<0.001) 和中位总生存期（23.7 与 15.7 个月，p=0.003）。 两组之间的毒性没有显着差异。 一项针对 60 岁或以上 AML 患者的类似 III 期研究比较了柔红霉素 45 mg/m2 至 90 mg/m2 3 天联合阿糖胞苷 200 mg/m2 每天 7 天。 尽管接受 90 mg/m2 柔红霉素剂量的患者的完全缓解率更高（64% 对 54%，p=0.002），但在生存率方面没有差异。 值得注意的是，接受更高柔红霉素剂量的 60-65 岁患者具有更高的完全缓解率、无事件生存率和总生存率。 迄今为止，尚未发表 60 mg/m2 和 90 mg/m2 柔红霉素的头对头比较。

AML 和 MDS 中的组蛋白脱乙酰酶及其抑制剂

HDAC 抑制剂已在 AML 和晚期 MDS 的 I 期单药治疗试验中显示出活性。 帕比司他作为单药治疗原发性 AML 的 I 期试验在 11 名患者中的 8 名患者中产生了短暂的血液学反应，外周血母细胞计数减少，这与药物的体外活性记录一致。 主要毒性包括恶心、腹泻、低钾血症、厌食、血小板减少和可逆性 QTcF 延长。 HDAC 抑制剂 romidepsin 和 MGCD0103 在 AML 和 MDS 中也观察到了类似的反应，但完全反应很少见。

HDAC 抑制剂与蒽环类药物之间的协同作用

作为单一疗法，HDAC 抑制剂不太可能影响 AML 和晚期 MDS 的治疗，尽管在联合疗法中使用这些药物有很强的生物学依据。 通过抑制组蛋白的脱乙酰化，HDAC 抑制剂产生更开放的染色质结构，更容易受到蒽环类化疗药物的 DNA 损伤作用的影响，在某些情况下，当在 HDAC 抑制剂后 48 小时给药时。 在体外，HDAC 抑制剂可增强蒽环类药物在白血病细胞系中的细胞毒性作用。 具体而言，Panobinostat 与蒽环类多柔比星协同作用以诱导 DNA 损伤、增加组蛋白乙酰化并激活 AML 细胞系和原代 AML 细胞中的程序性细胞死亡。 蒽环类柔红霉素与帕比司他联合给药预计在体内具有协同作用，可提高 AML 的完全缓解率和复发率。

HDAC 抑制剂与蒽环类药物的正确排序可能对这些组合的成功很重要。 在接触蒽环类药物之前用 HDAC 抑制剂进行预处理也可以通过增加核 DNA 接触蒽环类药物来提供协同效应。 在培养的 MCF-7 乳腺癌细胞中，用 HDAC 抑制剂伏立诺他处理会导致染色质去浓缩，这在 HDAC 抑制剂处理 48 小时后达到最大。 在该系统中，伏立诺他和表柔比星的共同给药不会导致细胞凋亡增加，而与伏立诺他预孵育 48 小时会导致与表柔比星核积累增加和 DNA 损伤增加相关的细胞凋亡协同增加。 在 AML 中，最大的表观遗传效应似乎也出现在 HDAC 抑制剂暴露后约 48 小时。

DAC抑制剂的抗癌活​​性

染色体结构的改变在基因转录的控制中起着关键作用。 这些表观遗传改变包括通过乙酰化和/或磷酸化修饰组蛋白和其他蛋白质。 通常，这些修饰在正常组织中被很好地平衡并且是高度可逆的，但它们在肿瘤细胞中可能是不平衡的并且是可遗传的。 DAC 抑制剂增加组蛋白乙酰化，从而以协调的方式调节基因子集的表达。 一些与恶性表型相关的肿瘤抑制基因在散发性癌症中受到表观遗传机制的抑制。 因此，用 DAC 抑制剂治疗可能会改变肿瘤表型并抑制此类肿瘤的生长。

癌症的多个标志受乙酰化/去乙酰化调节：

• DAC 抑制针对组蛋白和非组蛋白。 针对介导增殖的非组蛋白、肿瘤相关蛋白的乙酰化状态可能是 DAC 抑制剂的潜在抗肿瘤机制。
• 受乙酰化调节的非组蛋白包括 α-微管蛋白、p53、HIF-1α 和 HSP90。 这些蛋白质是 DAC 的底物。
• 单一药物靶向肿瘤细胞多种分子特征的能力可能会对一系列不同的肿瘤类型产生良好的疗效。
• HSP90 参与蛋白质稳定性和降解； HSP90 的抑制会影响多发性骨髓瘤和 B 细胞恶性肿瘤等疾病中的蛋白质转换。
• 乙酰化的 HIF-1α 被降解，不能再充当肿瘤生长因子。 II 类 DAC 抑制剂靶向组蛋白脱乙酰酶（HDAC 或 DAC）6，导致 HIF-1α 乙酰化增加和血管内皮生长因子 (VEGF) 减少，从而抑制血管生成。
• 乙酰化和泛素化通常发生在同一个赖氨酸残基上，但这些过程不能同时发生。 乙酰化可以增加稳定性，而泛素化会导致蛋白质降解。 因此，DAC 通过暴露赖氨酸残基进行泛素化来缩短蛋白质的半衰期。

帕比司他 (LBH589)

Panobinostat (LBH589) 是一种脱乙酰酶抑制剂 (DACi)，属于结构新颖的肉桂酸异羟肟酸类化合物。 它是一种有效的 I/II 类泛 DAC 抑制剂 (pan-DACi)，已在临床前模型和癌症患者中显示出抗肿瘤活性。 脱乙酰酶 (DAC) 靶向染色质和转录因子以及各种非组蛋白（如 p53、微管蛋白、HSP90 和 Rb）上的赖氨酸基团。 帕比司他被配制成口服胶囊和用于静脉内 (i.v.) 注射的溶液。 口服和静脉注射。 目前正在对晚期实体瘤和血液恶性肿瘤进行的 I 期和 II 期研究中对制剂进行研究。

DAC的抑制为癌症治疗提供了一种新方法。 组蛋白是核小体核心蛋白的组成部分，这些蛋白的乙酰化和脱乙酰化在基因表达调控中发挥作用。 带高电荷的去乙酰化组蛋白与 DNA 的磷酸骨架紧密结合，抑制转录，大概是通过限制转录因子和 RNA 聚合酶进入 DNA。 乙酰化中和组蛋白的电荷并产生更开放的 DNA 构象。 这种构象允许转录因子和相关的转录装置接近 DNA，从而促进相应基因的表达。 两组酶组蛋白乙酰转移酶 (HAT) 和 DAC 的相反活性控制乙酰化的量。 在正常细胞中，HAT 和 DAC 活性之间存在平衡，这会导致细胞特定的基因表达模式。 平衡的扰动会导致基因表达发生变化。

多项证据表明，DAC 的异常募集和由此产生的染色质结构修饰可能在改变转化细胞中的基因表达方面发挥作用。 例如，染色质水平的肿瘤抑制基因沉默在人类肿瘤中很常见，DAC 复合物已被证明对 AML 特异性融合蛋白 PLZF-RAR-α、PML-RAR-α 和AML1/ETO。 DAC 抑制剂 (DACi) 已被证明可在培养的肿瘤细胞中诱导分化、细胞周期停滞或细胞凋亡，并在动物模型中抑制肿瘤的生长。 此外，DACi 已被证明可诱导 p21 的表达，p21 是细胞周期停滞在 G1 期和细胞分化的关键介质。

响应 DACi 治疗的肿瘤生长抑制和细胞凋亡也可能通过非组蛋白（例如，HSP90、p53、HIF-1α、α-微管蛋白）乙酰化的变化来介导。 例如，伴侣蛋白 HSP90 已显示在用 DACi 处理的细胞中被乙酰化。 HSP90 的乙酰化抑制了其结合新合成的客户蛋白的能力，从而阻止了客户蛋白的正确折叠和功能。 在没有 HSP90 功能的情况下，错误折叠的蛋白质会在蛋白酶体中降解。 许多需要 HSP90 结合的蛋白质对癌细胞生长至关重要，包括 ErbB1、ErbB2、AKT、Raf、KDR 和 BCR-ABL。 用 DACi 处理的细胞中 HSP90 的乙酰化会抑制 HSP90 的伴侣功能，导致客户蛋白降解并最终导致细胞死亡。

DACi 苯丁酸钠抗急性早幼粒细胞白血病 (APL) 的活性首先表明了 DACi 在癌症治疗中的潜在临床用途。 一名患有复发性 APL 的青春期女性患者不再单独对全反式维甲酸 (ATRA) 产生反应，在联合使用 ATRA 和 DACi 苯基丁酸钠治疗后获得了完全的临床缓解。