2018年，一部叫《我不是藥神》的電影風(fēng)靡大江南北。隨著電影細(xì)致入微的刻畫，人們對(duì)病人的痛苦掙扎萬(wàn)分同情，對(duì)藥品相關(guān)保障制度陷入深思。

       于此同時(shí)，造成一切悲劇的罪魁禍?zhǔn)椎募膊∶Q——慢性粒細(xì)胞白血?。–ML），也進(jìn)入到了大眾的視野中。事實(shí)上，這并不是一個(gè)新病癥，至今人類從認(rèn)識(shí)這個(gè)疾病起，已經(jīng)走過(guò)了六十多個(gè)年頭。

       “神藥”TKIs藥物的誕生

       慢性粒細(xì)胞白血病是一種骨髓增殖性惡性腫瘤。1959年，Peter Nowell和David Hungerford發(fā)現(xiàn)，慢性粒細(xì)胞白血病患者血液中的造血祖細(xì)胞9號(hào)和22號(hào)染色體的DNA相互易位[t(9;22)(q34;q11)]，從而導(dǎo)致9號(hào)染色體上的ABL1第一外顯子（c-Abl）的區(qū)域和22號(hào)染色體上的BCR基因融合[1]。超過(guò)95%的慢粒白血病由BCR-ABL1融合癌蛋白激活驅(qū)動(dòng)。

       在上個(gè)世紀(jì)，慢粒白血病長(zhǎng)期被認(rèn)為是一種無(wú)藥可治的疾病，只能通過(guò)造血干細(xì)胞移植治愈。人們能夠采用的藥物只有干擾素，但也只能將其中20%-30%病人的生命延長(zhǎng)1年。然而，酪氨酸激酶抑制劑（TKIs）的誕生為治療該疾病提供了一道曙光。

       TKIs類藥物是首 個(gè)可以有效治療慢粒白血病基因易位的化合物。TKIs藥效好、毒 性低、選擇性好、藥效強(qiáng)，相較于傳統(tǒng)化療藥物具有顯著優(yōu)勢(shì)，TKIs的代表藥物為伊馬替尼（Imatinib），其將慢粒白血病患者的10年生存率提高到83.3%[2]。而這個(gè)伊馬替尼，正是《我不是藥神》中真正的C位主角“神藥”，它是由瑞士諾華公司原研，曾被印度大量仿制，目前已由我國(guó)多家藥企仿制并于2017年進(jìn)入醫(yī)保目錄的格列衛(wèi)（甲磺酸伊馬替尼，電影中名為格列寧）。

       圖1. 甲磺酸伊馬替尼結(jié)構(gòu)式，來(lái)源：藥渡數(shù)據(jù)庫(kù)

       以伊馬替尼為代表的TKIs的結(jié)構(gòu)與ATP相似，可競(jìng)爭(zhēng)性地占據(jù)酪氨酸激酶的ATP結(jié)合位點(diǎn)，阻斷酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路，降低癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。酪氨酸激酶是控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的重要蛋白質(zhì)，在細(xì)胞的正常和異常增殖過(guò)程中起重要作用，且與細(xì)胞分化息息相關(guān)。包括ATP在內(nèi)的多種底物，可催化酪氨酸激酶的酪氨酸殘基磷酸化，使其發(fā)揮功能。在慢粒白血病的治療中，TKIs可以結(jié)合BCR:ABL1的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，阻止ATP與蛋白的ATP結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而阻斷下游靶蛋白磷酸化和信號(hào)通路激活，抑制腫瘤生長(zhǎng)（圖2）。

       圖2. BCR:ABL1酪氨酸激酶和TKIs在慢粒白血病中的作用機(jī)制，來(lái)源：參考文獻(xiàn)3

       伊馬替尼常見的副作用和不良反應(yīng)，包括：惡心、嘔吐、濕疹、白細(xì)胞減少癥、心力衰竭和肝病等[4]。其原因是伊馬替尼除了BCR-ABL1，還可以與包括ABL1和ABL2在內(nèi)的多種蛋白質(zhì)相互作用。與傳統(tǒng)化療藥物相比，伊馬替尼的副作用并不那么嚴(yán)重，也沒有觀察到明確的禁忌癥或危及生命的不良事件。不過(guò)，約10%的患者可能會(huì)出現(xiàn)特定的副作用，導(dǎo)致治療中斷或終止。

       “神藥”的發(fā)展：三代TKIs簡(jiǎn)介

       以伊馬替尼為代表的TKIs，在治療慢性粒細(xì)胞白血病中展現(xiàn)出了極高的應(yīng)用價(jià)值。然而，有一朵“烏云”卻始終盤旋其上空揮之不去，那便是——耐藥問(wèn)題。在伊馬替尼治療五年后，近四分之一的慢粒白血病患者，會(huì)逐漸失去細(xì)胞遺傳學(xué)或?qū)嵸|(zhì)性分子反應(yīng)，由BCR-ABL1依賴性或非依賴性機(jī)制導(dǎo)致治療失敗[5]。目前，TKIs耐藥已是疾病復(fù)發(fā)、進(jìn)展、治療失敗、患者依從性低和死亡的主要原因之一。

       TKIs的耐藥機(jī)制十分復(fù)雜。先前的研究證實(shí)了TKIs耐藥性與靶基因突變之間的聯(lián)系。除靶基因突變外，表觀遺傳學(xué)改變和代償途徑激活等因素也會(huì)導(dǎo)致TKIs耐藥。TKIs耐藥性會(huì)導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)或快速進(jìn)展，這對(duì)患者的生存極為不利。因此，尋找TKIs耐藥性的解決方案是當(dāng)務(wù)之急。

       第二代和第三代TKIs旨在應(yīng)對(duì)其耐藥性的問(wèn)題。目前，第二代TKIs達(dá)沙替尼（dasatinib）、尼洛替尼（nilotinib）和博蘇替尼（bosutinib），以及第三代TKIs帕納替尼（ponatinib）已被開發(fā)用于慢粒白血病的治療。相較于第一代TKIs而言，第二代和第三代TKIs針對(duì)BCR-ABL1突變，產(chǎn)生了一定的有效性。

       根據(jù)對(duì)特定TKIs藥物產(chǎn)生耐藥性的突變類型，TKIs可分為兩種：

       I型抑制劑靶向具有催化活性的活性構(gòu)象，例如：達(dá)沙替尼；

       而II型抑制劑則靶向非活性構(gòu)象，例如：伊馬替尼、尼洛替尼、帕納替尼。

       博蘇替尼則同時(shí)具有這兩種TKIs的特征[6]。相比較而言，II型抑制劑具有更好的選擇性，但由于其嚴(yán)格的結(jié)合要求，II型抑制劑更容易發(fā)生突變逃逸。

       以尼洛替尼為例，尼洛替尼不僅活性是伊馬替尼的20倍，而且可以通過(guò)降低低密度脂蛋白和膽固醇的血漿水平，減輕在血脂異常的慢性粒細(xì)胞白血病患者中，造成動(dòng)脈閉塞事件（AOE）的風(fēng)險(xiǎn)。但尼洛替尼可通過(guò)結(jié)合有絲分裂原活化蛋白（MAP）激酶引起心血管事件（CVE），其發(fā)生率為20%，高于伊馬替尼的CVE發(fā)生率（5%）。

       圖3. 尼洛替尼結(jié)構(gòu)式，來(lái)源：藥渡數(shù)據(jù)庫(kù)

       達(dá)沙替尼則是可能會(huì)在約30%的患者中誘發(fā)胸腔積液毒 性。而博蘇替尼則可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)氨酶水平升高，導(dǎo)致約30%的患者會(huì)出現(xiàn)短暫性腹瀉。帕納替尼作為第三代TKIs，被很多人稱為“慢粒白血病患者最后的防線”，可用于治療因T315I突變引起的耐藥疾病[7]。然而其也有較大的副作用，包括高血壓、皮疹、腹痛和血栓等。

       圖4. 達(dá)沙替尼、博蘇替尼和帕納替尼結(jié)構(gòu)式

       “神藥”的耐藥

       BCR-ABL1依賴性耐藥機(jī)制

       1

       BCR-ABL1的點(diǎn)突變

       早在伊馬替尼處于開發(fā)階段時(shí)，就被發(fā)現(xiàn)BCR-ABL1可通過(guò)T315I突變來(lái)逃避治療。315位的蘇氨酸殘基戰(zhàn)略性地位于ATP結(jié)合口袋中，能夠調(diào)節(jié)口袋的可及性。因此，其被命名為gatekeeper殘基。在伊馬替尼同蛋白結(jié)合的過(guò)程中，伊馬替尼與蛋白的活性結(jié)構(gòu)域及P-loop構(gòu)象開關(guān)結(jié)合，并與其形成六個(gè)氫鍵。在這一過(guò)程中，所需氨基酸的突變，可能會(huì)顯著影響藥物的有效性和安全性。大約50%的治療后復(fù)發(fā)患者在ABL激酶結(jié)構(gòu)域有突變，影響伊馬替尼同激酶口袋的結(jié)合[8]。

       達(dá)沙替尼、尼洛替尼和博蘇替尼，對(duì)除T315I外的大多數(shù)突變體仍具有活性。而第三代抑制劑——帕納替尼，可不被T315I突變影響，在慢粒白血病患者中誘導(dǎo)有效和持久的反應(yīng)。帕納替尼可在不需要與突變的T315I形成氫鍵的情況下，與蛋白的ATP結(jié)合結(jié)構(gòu)域相結(jié)合。

       在PACE臨床試驗(yàn)中，對(duì)T315I突變患者及達(dá)沙替尼或尼洛替尼有耐藥性/不耐受性的患者，進(jìn)行了帕納替尼測(cè)試。結(jié)果表明，56%的T315I突變慢性期（CP）患者實(shí)現(xiàn)了主要分子應(yīng)答（MMR）。盡管如此，這種突變的存在仍需要增加帕納替尼的劑量，并且一定比例的患者，可能最終會(huì)對(duì)帕納替尼產(chǎn)生耐藥性。

       2

       BCR-ABL1癌基因的擴(kuò)增

       除了點(diǎn)突變外，高BCR-ABL1轉(zhuǎn)錄水平也與TKIs耐藥性有關(guān)[9]。BCR-ABL1的過(guò)表達(dá)會(huì)損害TKIs結(jié)合，從而導(dǎo)致激酶活性升高[10]。

       由于篇幅問(wèn)題，咱們且書至此。關(guān)于BCR-ABL1非依賴性耐藥機(jī)制及慢粒白血病治療的潛在方案和新技術(shù)，將在（下）篇中為大家一一道來(lái)。歡迎持續(xù)關(guān)注！

       參考文獻(xiàn)：

       1.Rowley JD. A New consistent chromosomal abnormality in chronic myelogenous leukaemia identified by quinacrine fluorescence and giemsa staining. Nature. 1973, 243: 290-293.

       2.Hochhaus A, Larson RA, Guilhot F, et al. Long-term outcomes of imatinib treatment for chronic myeloid leukemia. New Engl J Med. 2017, 376(10): 917-927.

       3.Salma Y, Mohamed AI, Rana AJ, et al. Management of chronic myeloid leukaemia: current treatment options, challenges, and future strategies, Hematology, 2023, 28(1): 2196866.

       4.Kalmanti L, Saussele S, Saussele S, et al. Safety and efficacy of imatinib in CML over a period of 10 years: data from the randomized CML-study iv. Leukemia. 2015, 29: 1123-1132.

       5.Milojkovic D, Apperley J. Mechanisms of resistance to imatinib and second-generation tyrosine inhibitors in chronic myeloid leukemia. Clin Cancer Res. 2009, 15: 7519-7527.

       6.Levinson NM, Boxer SG. Structural and spectroscopic analysis of the kinase inhibitor bosutinib and an isomer of bosutinib binding to the Abl tyrosine kinase domain. PLoS One. 2012, 7.

       7.Zhou T, Commodore L, Huang WS, et al. Structural mechanism of the Pan-BCR-ABL inhibitor ponatinib (AP24534): lessons for overcoming kinase inhibitor resistance. Chem Biol Drug Des. 2011, 77(1): 1-11.

       8.Quintas-Cardama A, Kantarjian HM, Cortes JE. Mechanisms of primary and secondary resistance to imatinib in chronic myeloid leukemia. Cancer Control. 2009, 16(2): 122-131.

       9.Barnes D J, Palaiologou D, Panousopoulou E. BCR-ABL expression levels determine the rate of development of resistance to imatinib mesylate in chronic myeloid leukemia. Cancer Res. 2005, 65: 8912-8919.

       10.Hochhaus A, Kreil S, Corbin AS. Molecular and chromosomal mechanisms of resistance to imatinib (STI571) therapy. Leukemia. 2002, 16(11): 2190-2196.

       作者簡(jiǎn)介

       理性的蛋炒飯

       藥學(xué)背景，碩士畢業(yè)于中國(guó)藥科大學(xué)，熟悉藥物項(xiàng)目調(diào)研及藥物研究工作。濟(jì)濟(jì)多士，藥學(xué)專攻。存心以仁，任事以誠(chéng)。愿與各位醫(yī)藥同仁互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。