鄒彬鑌，石慶之

(南昌大學(xué)1.第二附屬醫(yī)院血液科;2.研究生院醫(yī)學(xué)部，江西南昌330006)

盡管目前治療方案能使大多60歲以下急性髓細(xì)胞白血病(acute myeloid leukemia，AML)患者完全緩解，但僅30% ～40%長(zhǎng)期生存，而大于60歲5年生存率只有10% ～15%，復(fù)發(fā)難治者則不足10%。因此，AML需要新的治療策略，推薦靶向作用于AML發(fā)病和維持緩解有關(guān)的機(jī)制與通路，追求更好的耐受性，改善患者生活質(zhì)量和使衛(wèi)生資源利用最小化［1－2］。

熱休克蛋白90(heat shock protein 90，HSP90)是生物界普遍存在和高度保守的分子伴侶，正常局限分布于細(xì)胞質(zhì)、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，占細(xì)胞總蛋白的1% ～2%。HSP90的關(guān)鍵作用［3］是調(diào)節(jié)下游服務(wù)蛋白的穩(wěn)定性、激活及細(xì)胞內(nèi)分工。HSP90參與調(diào)控多重信號(hào)通路和細(xì)胞周期進(jìn)程，在致癌信號(hào)傳導(dǎo)、血管新生、抗凋亡和轉(zhuǎn)移等方面起重要作用。抑制HSP90將影響多重致癌途徑及消耗下游服務(wù)蛋白，促凋亡發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。近十年，HSP90成為腫瘤分子靶向治療中主要的藥物作用靶點(diǎn)［4］。

1 HSP90與AML的發(fā)病、預(yù)后和治療

HSP90在AML中高表達(dá)，起細(xì)胞內(nèi)緩沖劑作用，維護(hù)癌基因穩(wěn)定，使細(xì)胞最終惡性轉(zhuǎn)化為白血病細(xì)胞［5］。HSP90表達(dá)與CD34抗原分化、白血病耐藥P170和凋亡蛋白BCL-2有關(guān)，與白血病類型及危險(xiǎn)分層無(wú)關(guān)。HSP90水平下降，藥物敏感性增加，患者化療完全緩解率提高，總生存期顯著延長(zhǎng);未獲緩解者HSP90水平及CD34、BCL-2和P170陽(yáng)性細(xì)胞較高;HSP90高表達(dá)患者存活期更短［6］。原代AML細(xì)胞體外自發(fā)高凋亡/低活性與HSP70、HSP90水平低有關(guān)，亦與 BCL-2/Bax比例低相關(guān)［7］。近年 觀 察 到 HSP27，HSP60，HSP90α 和HSP-BP1在白血病患者中有意義的高表達(dá)，但HSP70表達(dá)無(wú)顯著差異［8］。這些提示HSP90過(guò)度表達(dá)與AML發(fā)病及預(yù)后不良有關(guān)，亦與白血病細(xì)胞存活及化療耐藥相關(guān)。

自噬保護(hù)細(xì)胞亦損傷細(xì)胞，HSP90在AML細(xì)胞凋亡和自噬中有新的調(diào)節(jié)功能。HSP90表達(dá)減少抑制 IKB 激酶/核因子-κB(IKK/NF-κB)信號(hào)通路，引起核轉(zhuǎn)位減少和NF-κB滅活，與becn1啟動(dòng)子連接變?nèi)酰龠M(jìn)自噬向凋亡過(guò)渡［9］。這提示HSP90-NF-κB-becn1信號(hào)軸是AML細(xì)胞由自噬向凋亡轉(zhuǎn)變的一個(gè)潛在生物學(xué)途徑。與健康人群比較，未治療的AML患者HSP90水平升高，治療前HSP90水平低的患者生存期較長(zhǎng)［10］。由此推斷HSP90在AML中有改變，HSP90很可能成為AML治療的藥物作用靶點(diǎn)或預(yù)后標(biāo)志。

2 HSP90抑制劑的作用機(jī)制

HSP90抑制劑是利用天然產(chǎn)品格爾德霉素和根赤殼菌素研發(fā)的一類化合物，具有抑制HSP90功能的藥性。模仿ATP結(jié)構(gòu)，競(jìng)爭(zhēng)HSP90 N-端的ATP結(jié)合位點(diǎn)，選擇性阻滯ATP水解，使HSP90構(gòu)象不變而無(wú)法識(shí)別特定的輔分子伴侶蛋白，導(dǎo)致HSP90功能受抑并消耗下游服務(wù)蛋白發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)［11］。

3 HSP90抑制劑在AML治療中的最新研究進(jìn)展

目前國(guó)外研發(fā)出了一些直接抑制HSP90的藥物，以格爾德霉素衍生物(17-AAG和17-DMAG)在AML治療中的研究較多，初期結(jié)果顯示有抗白血病作用，但尚未獲得FDA批準(zhǔn)進(jìn)入臨床使用。下面重點(diǎn)介紹上述兩種HSP90抑制劑在AML治療中的最新研究進(jìn)展。

3.1 17-AAG

FMS樣酪氨酸激酶-3近膜內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)(Flt3-ITD)突變?cè)诩s1/3 AML患者中出現(xiàn)，與不良預(yù)后相關(guān)。早期體外實(shí)驗(yàn)［12］顯示 17-AAG誘導(dǎo) FLT-3、p-FLT-3衰減及 p-AKT、p-ERK1/2和 p-STAT5水平下降，引起細(xì)胞G1期累積和凋亡;減弱STAT-5的DNA結(jié)合活性，通過(guò)反式激活作用引起STAT-5下調(diào)及c-Myc和抑癌蛋白M水平下降;減少HSP90與輔分子伴侶結(jié)合，誘導(dǎo)FLT-3多聚泛素化經(jīng)蛋白酶體降解。近年研究［13］亦顯示17-AAG傾向性誘導(dǎo)Flt3-ITD降解，c-Cbl和Cbl-b可能起重要作用，通過(guò)泛素-蛋白酶體系統(tǒng)調(diào)節(jié)AML細(xì)胞中Flt3-ITD的基礎(chǔ)表達(dá)水平。這些發(fā)現(xiàn)表明，對(duì)存在Flt3-ITD突變的難治AML患者，HSP90是有效的藥物作用靶點(diǎn)，HSP90抑制劑有望改善預(yù)后。

Kit突變可導(dǎo)致非配體依賴的持續(xù)酪氨酸激酶活性，引起細(xì)胞增殖失控。Kit突變和t(8;21)AML預(yù)后不良相關(guān)。當(dāng)前幾個(gè)有效的 Kit抑制劑對(duì)D816V-Kit以外的其他Kit突變作用明顯，但主要的抗D816V-Kit效力在17-AAG中觀察到［14］。Kasumi-1為Kit突變的t(8;21)AML細(xì)胞系，17-AAG對(duì)Kasumi-1細(xì)胞的增殖抑制、促凋亡及誘導(dǎo)分化呈劑量時(shí)間依賴性;細(xì)胞凋亡和Kit蛋白水平下降相關(guān)，HSP90抑制干擾突變 Kit的下游信號(hào)通路，引起Kasumi-1細(xì)胞G0/G1期阻滯［15］。這些發(fā)現(xiàn)表明，對(duì)存在Kit突變的AML患者，HSP90亦是有效的藥物作用靶點(diǎn)，17-AAG和KIT抑制劑的聯(lián)合使用有待進(jìn)一步評(píng)估。

組蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)為HSP90下游服務(wù)蛋白，17-AAG抑制HDAC6與HSP90連接，促進(jìn)HDAC6泛素化降解、HSP90高度乙酰化，與17-AAG連接增加，從而提高17-AAG的抗白血病效應(yīng)［16］。此外，還觀察到17-AAG通過(guò)直接或間接影響激酶活性改變組蛋白磷酸化來(lái)發(fā)揮抗白血病作用［17］。這提示17-AAG有改變組蛋白乙?；⒘姿峄男Ч?，此種途徑對(duì)AML治療很可能受益。

腫瘤干細(xì)胞(CSCs)具有保持靜止、自我更新和正常干細(xì)胞分化的特性，與治療耐藥關(guān)系密切。HIF1α為HSP90下游服務(wù)蛋白，17-AAG通過(guò)干擾HIF1α轉(zhuǎn)錄優(yōu)先誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和消除人AML CSCs的集落形成能力［18］。這表明 HIF1α是消除腫瘤CSCs的重要作用靶點(diǎn)，17-AAG可能是根治 AML CSCs的有效藥物。

3.2 17-DMAG

50%的AML患者STAT3呈持續(xù)活性，與預(yù)后差有關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)顯示17-DMAG下調(diào)STAT3活性，與三氧化二砷協(xié)同誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;但二者都上調(diào)HSP70(抗凋亡蛋白)水平，若采用siRNA下調(diào)HSP70它們的協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)［19］。另外，TrkA亦在AML中過(guò)度表達(dá)或呈突變激活狀態(tài)。17-DMAG破壞TrkA與HSP90及輔分子伴侶cdc37連接，引起TrkA消耗、多聚泛素化蛋白酶體降解，并下調(diào)p-TrkA、p-AKT和 p-ERK1/2水平，誘導(dǎo) AML細(xì)胞凋亡［20］。這些結(jié)果表明17-DMAG對(duì) STAT3、TrkA都有抑制作用，為17-DMAG在具有STAT3或TrkA持續(xù)活性AML患者中的臨床研究提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

Ⅰ期臨床試驗(yàn)［21］顯示，17-DMAG在高危 AML患者中耐受性良好，常見(jiàn)不良反應(yīng)包括:中性粒細(xì)胞減少、發(fā)熱、乏力、惡心和腹瀉。心臟毒性限制劑量為32 mg/m2，表現(xiàn)為肌鈣蛋白升高和心肌梗塞。藥代動(dòng)力學(xué)呈線性增加，曲線面積為8～32 mg/m2。兩周后療效評(píng)估3例(17.6%)達(dá)完全緩解。這些結(jié)果提示17-DMAG治療高危AML患者有一定療效，且毒性可以接受。

最近研究［22］顯示17-DMAG對(duì)野生型FLT3和突變FLT3-ITD細(xì)胞都有增殖抑制作用，但對(duì)后者促凋亡效應(yīng)更強(qiáng);抑制HSP90改變構(gòu)成分子細(xì)胞因子的釋放屬性，抗血管新生不依賴FLT3突變狀態(tài)，并抵消內(nèi)皮細(xì)胞的白血病刺激作用。這提示17-DMAG介導(dǎo)的抗白血病效應(yīng)是通過(guò)直接和間接作用。

4 問(wèn)題與展望

HSP90抑制劑(17-AAG、17-DMAG)在 AML臨床前研究中充分體現(xiàn)了多重抗白血病作用的分子機(jī)制和療效，推測(cè)應(yīng)用前景樂(lè)觀，有望改善難治性AML患者的預(yù)后。然而，目前此類藥物在AML患者中缺乏大規(guī)模臨床試驗(yàn)評(píng)估，臨床療效和安全性無(wú)法判斷，期待進(jìn)一步的研究為HSP90抑制劑治療AML提供更多實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

［1］Ungewickell A，Medeiros BC．Novel agents in acute myeloid leukemia［J］．Int J Hematol，2012，96:178 － 185．

［2］Shah MV，Barochia A，Loughran Jr TP．Impact of genetic targets on cancer therapy in acute myelogenous leukemia［J］．Adv Exp Med Biol，2013，779:405 －37．

［3］Jackson SE．Hsp90:structure and function［J］．Top Curr Chem，2013，328:155－240．

［4］Hong DS，Banerji U，Tavana B，et al．Targeting the molecular chaperone heat shock protein 90(HSP90):lessons learned and future directions ［J］．Cancer Treat Rev，2013，39:375－387．

［5］Isaacs JS，Xu W，Neckers L．Heat shock protein 90 as a molecular target for cancer therapeutics［J］．Cancer Cell，2003，3:213－217．

［6］Thomas X，Campos L，Mounier C，et al．Expression of heat-shock proteins is associated with major adverse prognostic factors in acute myeloid leukemia［J］．Leuk Res，2005，29:1049－1058．

［7］Flandrin P，Guyotat D，Duval A，et al．Significance of heat-shock protein(HSP)90 expression in acute myeloid leukemia cells［J］．Cell Stress Chaperones，2008，13:357－364．

［8］Sedlackova L，Spacek M，Holler E．Heat-shock protein expression in leukemia［J］．Tumour Biol，2011，32:33 －34．

［9］Jiang Q，Wang Y，Li T，et al．Heat shock protein 90-mediated inactivation of nuclear factor-κB switches autophagy to apoptosis through becn1 transcriptional inhibition in selenite-induced NB4 cells［J］．Mol Biol Cell，2011，22:1167－1180．

［10］Fredly H，Reikvam H，Gjertsen BT，et al．Disease-stabilizing treatment with all-trans retinoic acid and valproic acid in acute myeloid leukemia:serum hsp70 and hsp90 levels and serum cytokine profiles are determined by the disease，patient age，and anti-leukemic treatment［J］．Am JHematol，2012，87:368 －376．

［11］Neckers L，Workman P．Hsp90 molecular chaperone inhibitors:are we there yet?［J］．Clin Cancer Res，2012，18:64－76．

［12］George P，Bali P，Annavarapu S，et al．Combination of the histone deacetylase inhibitor LBH589 and the hsp90 inhibitor 17-AAG is highly active against human CML-BC cells and AML cells with activating mutation of FLT-3［J］．Blood，2005，105:1768－1776．

［13］Oshikawa G，Nagao T，Wu N，et al．c-Cbl and Cbl-b ligases mediate 17-allylaminodemethoxygeldanamycin-induced degradation of autophosphorylated Flt3 kinase with internal tandem duplication through the ubiquitin proteasome pathway［J］． J Biol Chem， 2011， 286:30263－30273．

［14］Tsujimura A，Kiyoi H，Shiotsu Y，et al．Selective KIT inhibitor KI-328 and HSP90 inhibitor show different potency against the type of KIT mutations recurrently identified in acute myeloid leukemia［J］．Int J Hematol，2010，92:624－633．

［15］Yu W，Wang J，Jin J，et al．Heat shock protein 90 inhibition results in altered downstream signaling of mutant KIT and exerts synergistic effects on Kasumi-1 cells when combining with histone deacetylase inhibitor［J］．Leuk Res，2011，35:1212 －1218．

［16］Rao R，F(xiàn)iskus W，Yang Y，et al．HDAC6 inhibition enhances 17-AAG——mediated abrogation of hsp90 chaperone function in human leukemia cells［J］．Blood，2008，112:1886－1893．

［17］Wang L，Harshman SW，Liu S，et al．Assaying pharmacodynamic endpoints with targeted therapy:flavopiridol and 17AAG induced dephosphorylation of histone H1．5 in acute myeloid leukemia［J］．Proteomics，2010，10:4281－4292．

［18］Newman B，Liu Y，Lee HF，et al．HSP90 inhibitor 17-AAG selectively eradicates lymphoma stem cells［J］．Cancer Res，2012，72:4551 －4561．

［19］Ghoshal S，Rao I，Earp JC，et al．Down-regulation of heat shock protein 70 improves arsenic trioxide and 17-DMAG effects on constitutive signal transducer and activator of transcription 3 activity［J］．Cancer Chemother Pharmacol，2010，66:681－689．

［20］Rao R，Nalluri S，F(xiàn)iskus W，et al．Heat shock protein 90 inhibition depletes TrkA levels and signaling in human acute leukemia cells［J］．Mol Cancer Ther，2010，9:2232－2242．

［21］Lancet JE，Gojo I，Burton M，et al．Phase I study of the heat shock protein 90 inhibitor alvespimycin(KOS-1022，17-DMAG)administered intravenously twice weekly to patients with acute myeloid leukemia［J］．Leukemia，2010，24:699－705．

［22］ Reikvam H，Hatfield KJ，Ersvaer E，et al．Expression profile of heat shock proteins in acute myeloid leukaemia patients reveals a distinct signature strongly associated with FLT3 mutation status——consequences and potentials for pharmacological intervention［J］．Br J Haematol，2012，156:468－480．