TKI耐药的机制及逆转策略.pptx

1、,TKI耐药的机制及逆转策略,概述,Bcr-abl融合基因具有酪氨酸激酶活性，可活化多种下游信 号通路维持CML细胞存活并促进其分化，导致CML发病；TKI给CML患者治疗带来了质的改变；,BCR-ABL融合基因形成与结构,e1a2（p190）、b2a2、b3a2（p210）是BCR-ABL融合基因主要 形式Chereda B,et al.Ann Hematol,2015 Apr;94,BCR-ABL融合基因下游的信号通路,N末端的coilcoil结构域促进BCR-ABL激酶的二聚化和自身磷酸化，有助于GRB2 复合物形成，该复合物可激活Ras和募集PI3K，Ras可活化MAPK促进细胞增殖，

2、PI3K激活AKT信号，进一步增强SKP2,FOXO3以及mTOR信号，促进细胞增殖；同时，BCR-ABL在直接或通过JAK活化STAT5促进细胞增殖中发挥重要作用。,Ke yang,et al.DOI:10.1016/j.critrevonc.2014.11.001,BCRABL 下游的信 号通路包括：ERK 信号通路；JAK信号通路；AKT信号通路；,目前已批准的BCR-ABL抑制剂,BCRABL抑制剂-代TKI,甲磺酸伊马替尼可竞争性结合Abl酪氨酸激酶催化部位的ABL激酶区，使 该激酶不能与ATP结合，从而失去催化活性；作用机制包括：抑制BCRABL自我磷酸化、阻断KIT受 体、MAK

3、P、AKT以及抑制PDGFR;由于其可阻断c-ABL激酶和PDGFR，可用于治疗纤维变 性病。,BCRABL抑制剂-代TKI,尼罗替尼(Nilotinib)为苯胺嘧啶衍生物，与非激活构象的ABL激酶结构域结 合，竞争性抑制ATP；对细胞自身磷酸化和增殖的抑制强度是伊马替尼30倍以 上，对c-KIT的抑制作用强于伊马替尼，而对PDGFR的 抑制作用两药相似，表明尼罗替尼较伊马替尼有更高的 选择性；,BCRABL抑制剂-代TKI,尼罗替尼能使伊马替尼耐药的CML及Ph+ALL患者达到 血液学及遗传学缓解；对未治疗的慢性期CML患者，3个月完全血液学缓解率(CHR)为100%，CCyR率为78%，6

4、个月及12个月的 CCyR率均为96%；对伊马替尼耐药的CML加速期患者，尼罗替尼表现出 高水平的活性，血液学缓解率为47%，MCyR率为 29%，12个月总生存率为79%。,BCRABL抑制剂-代TKI,达沙替尼(dasatinib)是一种新型的ABL和Src家族酪氨酸激酶抑制剂，与 ABL激酶ATP位点竞争性结合，与激活、非激活构象 的ABL均能结合，亲和力更强；抑制ABL激酶的作用是伊马替尼的100倍，对绝大多数 BCR-ABL激酶结构域突变有作用，仅对T315I突变无 效。,BCRABL抑制剂-代TKI,达沙替尼抑制多种酪氨酸激酶，包括：BCRABL融合 蛋白、Src家族激酶、c-KI

5、T、EPHA2、PDFGR 以及 ephrin-A受体；达沙替尼可选择性抑制AML干/祖细胞，与化疗联合可 增强P53介导的AML干细胞清除作用；达沙替尼可促进ATRA诱导的AML细胞分化；,BCRABL抑制剂-代TKI,达沙替尼治疗CML急变患者，急性髓细胞白血病转变 的患者中有34%达到主要血液学缓解(MHR)，26%达 到CHR，31%达到MCyR，其中87%达到CCyR；在急性淋巴细胞白血病变的患者经达沙替尼治疗后，MHR和CHR的比例分别为3l5和265，505达到MCyR，其中865达到CCyR。,BCRABL抑制剂-代TKI,普纳替尼为第三代 TKI，对目前的ABL激酶区突变均有

6、 作用（包括T315I）；其通过多位点同时作用，从而克服了单个突变位点的 作用；目前研究发现，其对FLT3、FGFRs、Src家族激酶、RET激酶以及Hedgehog通路均有作用，诱导白血病细 胞凋亡。,TKI耐药是CML治疗失败的主要原因,约2030%的患者对TKI产生原发或继发性耐药。,耐BCR-ABL抑制剂的机制,BCR-ABL依赖的机制 A：BCR-ABL过表达；B：基因突变；非BCR-ABL依赖的机制C：缺乏DNA修复机制；D：ATP-binding cassette（ABC）转 运蛋白介导的药物外排；E：异常信号通路，包括 Ras/ERK,P13K/AKT/mTO以及 JAK2/S

7、TAT5；F.骨髓微环境。,BCR-ABL过表达,BCR-ABL过表达与激酶区突变密切关联，无过表达时 亦无激酶区突变；BCR-ABL过表达导致-糖原合成酶基因剪切紊乱，增 强了-catenin活性和白血病细胞的自我更新能力。,BCR-ABL激酶区突变-类型,包括：点突变、复合突变以及多克隆突变，发生的频度见 图所示,BCR-ABL激酶区突变-位置,P环突变（位点248-255）；伊马替尼结合位置突变（T315I/F317)，直接阻碍伊马 替尼与催化结构域结合；催化结构域内突变（位点350-363）影响酶的活性；活化环（A-loop，位点381-420），阻碍激酶向非活化状态转化从而使伊马替尼

8、失效。,BCR-ABL激酶区突变-突变与药物敏感性关系,应用IC50评价各突变点与不同TKI间的疗效关系，图中耐药性分别为：红色橙色黄 色绿色,Redaelli,S,et al.Am J Hematol.2012 Nov;87(11):E125-8.,BCR-ABL激酶区突变-突变特点,A,突变可以在治疗中形成（A)，也可在治疗中潜伏（B），最终 产生TKI耐药。Jamshid S,et al.Blood.2013;121(3):489-498.,B,Parker W T,et al.Br J Cancer.2013 Sep 17;109(6):1593-8.,BCR-ABL激酶区突变-突变位

9、置与预后,Kendra Sweet在对ABL激 酶区突变位置与预后的关 系中发现：突变点位于P-loop上的患 者，OS和PFS最低，其次 为T315I及无突变。,Kendra Sweet,et al.Int J Hematol(2014)100:567574,BCR-ABL激酶区突变-突变位置与预后,Kendra Sweet在对ABL激 酶区突变数量与预后的关 系中发现：点突变的OS和PFS明显高 于双突变或复合突变。,Kendra Sweet,et al.Int J Hematol(2014)100:567574,ELN、ESMO及NCCN推荐ABL激酶区突变 检测的时机,Simona S

10、overini,et al.Leuk Res.2014 Jan;38(1):10-20.,ABL激酶区突变检测的时机-一线治疗,初诊CML-CP患者不推荐常规检测，AP或BP患者需常规进行检测；治疗中任何检测点出现疗效不佳、疗效丧失或有任何进展迹象的患者 均需进行突变检测。,ABL激酶区突变检测的时机-二线治疗,对需要更换二线药物治疗的患者，治疗前需进行ABL激酶区 突变检测；治疗中任何检测点出现疗效不佳、疗效丧失或有任何进展 迹象的患者均需进行突变检测。,ABL激酶区突变NCCN2013治疗推荐,T315I：普纳替尼、高三尖杉酯碱、HSCT及临床试验；V299L：普纳替尼、尼罗替尼及高三尖杉

11、 酯碱；T315A：普纳替尼、尼罗替尼、博舒替尼、伊马替尼及高三尖杉酯碱；F317L/V/I/C：普纳替尼、尼罗替尼、博舒 替尼及高三尖杉酯碱；Y253H,E255K/V,或F359V/C/I：普纳替尼、达沙替尼、博舒替尼及高三尖杉酯碱；任何其他类型突变：普纳替尼、达沙替尼、尼罗替尼、博舒替尼、大剂量伊马替尼 及高三尖杉酯碱；,Simona Soverini,et al.Leuk Res.2014 Jan;38(1):10-20.,ABC转运蛋白介导的药物外排作用,ABC转运蛋白是广泛存在的跨膜转运蛋白；研究发现，ABCB1中MDR1基因过表达产生的P-蛋白 对伊马替尼具有外排作用；另外，AB

12、CA3,ABCC2以及ABCG2基因编码的糖蛋白 同样对伊马替尼、尼罗替尼以及达沙替你具有拮抗作 用。,造血微环境诱导的耐药,造血微环境诱导的耐药包括：细胞-细胞接触、生长因子、炎性因子等；在应激状况下上调与细胞存活和抗凋亡相关的基因；低氧环境：上调EPO、VEGF以及转铁蛋白的表达；糖酵解酶 和葡萄糖转运蛋白增加；上调生长因子TGF-表达；促进肿瘤 增殖和转移；调节蛋白酶体表达。以上均各微环境信号最终增强了白血病细胞的增殖和抗凋亡能力。,DNA修复酶的缺陷,白血病干/祖细胞的DNA不稳定增加了突变的几率，其中DNA修复酶在修复损伤或突变DNA中发挥重要作用；目前与DNA修复相关的酶主要包括：

13、NHEJ、SIRT1，该酶的缺陷或功能异常增加了突变的发生。,信号通路异常,PI3K/AKT、JAK/STAT、Ras/MAPK、Src等信号通路 在CML发病中发挥重要作用；各信号通路中的关键调节点的异常增强可增强CML细 胞的增殖能力。,ABL激酶区突变耐药的逆转策略,T315I突变-普纳替尼,普纳替尼（Ponatinib）：对 T315I 突变基因的患者有效，期临 床试验显示对反复治疗的患者有 63%达完全细胞遗传学缓解。期临床试验显示在慢性期的患者中完全缓解率为46%，且在年 轻患者中有效率更高；但是，动静脉血栓事件发生率高，故将普 纳替尼作为一线药物前还需进一步了解其相关毒副作用；,

14、T315I突变-阿西替尼,2015年2月Nature杂志发表论文证实阿西替尼(Axitinib)，一种当前被批准 用于治疗晚期肾癌的酪氨酸激酶抑制剂，可有效消灭CML患者T315I突变 的白血病细胞,T315I突变-高三尖杉酯碱,高三尖杉酯碱：可抑制蛋白合成 和促进细胞凋亡；Cortes J等应用高三尖杉酯碱治 疗TKI治疗失败或存在T315I突变 患者的期临床试验中发现：对 CML-CP期患者，77%的可获得 CHR（A），10%的可获得 CCyR（B）。,Cortes J,et al.Blood 2012;120:257380,T315I突变-其他,RebastinibTGI-1002、C

15、D-200、HS-543、PHA-739358、KW-2449等小分子化合物；HSCT,Prithviraj Bose,et al.Leu Research Reports 2(2013)1820,减少ABC泵的外排作用,TKIs（包括imatinib,nilotinib以及dasatinib）均为 ABC的外排底物，但是在高浓度状态时可克服其外 排作用；抑制ABC外排泵的功能，如普纳替尼。,Sen R,et al.Mol Can-cer Ther 2012;11:203344.,针对异常DNA修复机制,PARP抑制剂：poly(ADP-ribose)polymerase,是定位在细胞核内,和

16、应激条件下DNA修复密切相关的一种酶；Sirt1抑制剂：Sirtuin type 1是依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的组蛋白脱乙酰酶,为Sirtuins家族成员之一,与细胞增殖、分化、衰老、凋亡和代谢密切相关。,Tobin LA,Oncogene2012;32:178493.Yuan H,Blood2011;119:190414.Li L,Cancer Cell 2012;21:26681.Yuan HF,Blood2012;119:190414.,针对微环境保护机制,造血微环境低氧状态是引起CML细胞耐药的重要机制之一，其中TGF-/AKT/FOXO信号在其中发挥重要作用；因此，TGF-抑制剂(LY364947)可抑制CML细胞生长，而FOXO 信号下游BCL-6抑制剂可使CML细胞处于活化状态，增加对TKI的 敏感性。,Naka K,et al.Nature 2010;463:67680.,针对信号通路的抑制剂,BCR-ABL下游的主要信号通路为PI3K/AKT,JAK2/STAT5 以及Ras/MAPK；PI3K/AKT活化主要与磷酸化、细胞浆循环以及FOXO 失活有关，