帕納替尼(Ponatinib)抑制與FGFR1異常相關的髓系惡性腫瘤的發展

　　與 FGFR1 異常相關的髓系和淋巴系惡性腫瘤的特征在于組成型激活的 FGFR1 激酶和快速轉化為急性髓系白血病和淋巴母細胞淋巴瘤。分子靶向治療尚未廣泛用于 SCLL。Ponatinib (帕納替尼) 有效抑制天然和突變 BCR-ABL，也靶向成纖維細胞生長因子受體 (FGFR) 家族。使用穩定轉化六種不同 FGFR1 融合基因的鼠 BaF3 細胞，以及表達活化嵌合 FGFR1 的人 KG1 細胞和五種新建立的鼠 SCLL 細胞系，我們表明帕納替尼(< 50 nM) 可以有效抑制融合激酶的磷酸化和它們的下游效應器，例如 PLCγ、Stat5 和 Src。帕納替尼還顯著延長了移植了不同 SCLL 細胞系的小鼠的存活率。每天以 30 mg/kg 給藥的 Ponatinib 也顯著延遲甚至阻止了異種移植小鼠中 KG1 細胞的腫瘤發生。此外，我們證明帕納替尼可特異性抑制由嵌合 FGFR1 融合激酶轉化的正常人 CD34+ 祖細胞的細胞生長和克隆形成。

　　總體而言，我們的數據提供了令人信服的證據，表明使用帕納替尼對 FGFR1 融合激酶的藥理學抑制可能對 SCLL 患者以及其他與 FGFR1 活性失調相關的人類疾病有益。我們證明帕納替尼特異性抑制由嵌合 FGFR1 融合激酶轉化的正常人 CD34+ 祖細胞的細胞生長和克隆形成。

　　迄今為止報告的所有患有 MLNAF 的患者都攜帶嵌合 FGFR1 激酶，這表明該激酶的組成型激活是主要的起始事件，盡管似乎疾病發展需要其他遺傳事件。然而，嵌合激酶的持續功能似乎是維持細胞活力所必需的，因為用各種藥物使其功能失活會降低細胞存活率。例如，以前的研究表明，PKC412 (midostaurin) 和 TKI258 (dovitinib) 增加了 FGFR1 轉化的 BaF3 細胞和人類白血病 KG1 細胞的生長抑制。TKI258也抑制了原代 MLNAF 細胞的增殖.在一名患有晚期疾病的 ZMYM2-FGFR1 患者中，PKC412 治療誘導了部分反應，但最近的數據表明，該化合物在 500 nM（IC50劑量）下對 FGFR 活性缺乏特異性。盡管有這些對 MLNAF 有效的跡象，但顯然需要檢查可以更有效地靶向 FGFR1 活性的其他化合物。盡管帕納替尼是一種口服活性的多靶點激酶抑制劑，最初是為治療難治性和突變型 BCR-ABL 陽性慢性髓細胞白血病 (CML) 開發的，但對同樣下調的激酶譜的分析表明，FGFR 激酶在納摩爾濃度下被抑制。此外，帕納替尼在體外有效抑制 KG1 細胞生長。這些觀察結果促使我們研究它是否也可以用作治療 MLNAF 的治療劑。在人類疾病和 MLNAF 的小鼠模型中，有證據表明，盡管 MPD 是該綜合征的常見成分，但發生的特定白血病/淋巴瘤（T 細胞或 B 細胞）在一定程度上取決于特定的表達的個體變異嵌合激酶。一些患者同時出現雙系（髓系和淋巴系）腫瘤。因此，這些觀察結果表明，針對該綜合征中所有變異疾病常見的遺傳異常將是最成功的。事實上，我們發現帕納替尼在體外和體內都能有效地抑制 MLNAF 淋巴細胞和人骨髓 KG1 細胞。這些實驗中所需的 Ponatinib 有效劑量比 TKI258 低 5-10 倍，這與 Gozgit 等人的結果一致。在 BaF3 細胞中被設計為表達 4 種 FGFR 中每一種的組成型激活版本。同樣，在 MLNAF 的小鼠模型中，帕納替尼 (20 mg/kg) 也顯示出比 PKC412 描述的 100 mg/kg 更有效，這也與我們用 PKC412 處理 ZNF112 細胞的體外實驗一致，PKC412 在誘導與帕納替尼相同水平的細胞生長抑制方面的效果要低 10 倍�？傮w而言，這些觀察結果提供了臨床前證據，證明作為 MLNAF 治療策略的一部分，帕納替尼可能比其他 FGFR1 抑制劑更有效。

　　盡管帕納替尼（ponatinib）在體外對 FGFR1 激酶功能有顯著影響，但體內治療顯示出有限的成功。在我們實驗中使用的 30 mg/Kg 劑量下，計算Ponatinib 在口服給藥后 6 小時可達到 561 nM 的平均血漿水平，這是MLNAF 中記錄的 IC50值的 10-20 倍體外細胞.盡管如此，只有 20% 的小鼠 MLNAF 異種移植小鼠存活，40% 的異種移植 KG1 細胞小鼠在帕納替尼治療后表現出長期存活。應該注意的是，如果治療時間超過 4 周，這種存活率可能會延長。這些研究清楚地表明，分子靶向單一癌基因/途徑可能不足以預防疾病進展，尤其是在使用單一藥物長期治療后經常出現耐藥性克隆的情況下。以前的研究表明由 ZMYM2-FGFR1 誘導的白血病/淋巴瘤是寡克隆的，這表明 FGFR1 驅動的白血病發生的發展和進展需要額外的事件，遺傳或表觀遺傳。我們之前證明，ZMYM2-FGFR1 驅動的鼠 T-ALL 需要T 細胞受體 α (Tcra) 基因的一致缺失以及 Notch1的突變激活。用 GSI 治療這些 T-ALL 顯示出一定的療效。我們還表明，Bcl2的上調和 PI3K 的激活是 MLNAF 中的常見事件，因此靶向這些蛋白質對體外細胞活力有顯著影響（數據未顯示）。因此，針對所有這些目標的聯合藥物可能在治療這種疾病方面取得更大的成功。

　　在我們對 NSG 小鼠進行的體內實驗中，我們觀察到每天口服 40 mg/kg 帕納替尼僅在一周后導致所有接受治療的小鼠體重顯著減輕和毛皮皺褶。中斷治療一周后，小鼠恢復，然后我們繼續以 30 mg/kg 的劑量給藥，采用 4 天開/3 天停藥方案，藥物似乎耐受性更好。奧黑爾及其同事據報道，盡管 NSG 小鼠似乎更敏感，但帕納替尼顯示出廣泛的治療范圍（5-50mg / kg），在 SCID 和裸鼠模型中均具有良好的耐受性。相反，在異種移植 ZNF112 或 CEP2A 的 Balb/c 小鼠中，我們沒有觀察到 Ponatinib 治療 (20 mg/kg) 的副作用。與 SCID（缺乏 T 和 B 細胞）和裸鼠（大大減少的 T 細胞數量）相比，NSG 小鼠的這種敏感性增加可能是由于它們的極端免疫缺陷（成熟 T、B 和自然殺傷細胞的缺失）。

　　總之，我們提供了令人信服的證據，證明帕納替尼（ponatinib）可以有效抑制各種 FGFR1 融合激酶及其下游效應子的磷酸化水平，從而導致細胞生長抑制和死亡。與這些體外研究一致，短期暴露于帕納替尼可以顯著延長體內異種移植不同嵌合 FGFR1 驅動的白血病小鼠的存活率，以及用嵌合 FGFR1 激酶轉化的人 CD34+ 祖細胞的細胞生長和集落形成功效。這些結果提供了一個原理證明，即用新型 FGFR1 抑制劑帕納替尼（ponatinib）分子靶向表達嵌合 FGFR1 激酶的細胞可能是治療 MLNAF 患者的潛在成功方法，無論是單獨使用還是與其他藥物聯合使用，例如靶向 Src 的藥物或 Notch1 信號通路。

　　微信掃描下方二維碼了解更多：