多发性骨髓瘤对蛋白酶体抑制剂耐药机制及研究进展.pdf

内科急危重症杂志2 0 2 3年第2 9 卷第5期多发性骨髓瘤对蛋白酶体抑制剂耐药机制及研究进展413严毅进韩红2*方煌1华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科，湖北武汉430 0 302华中科技大学同济医学院附属梨园医院血液科，湖北武汉430 0 7 7关键词多发性骨髓瘤；蛋白酶体抑制剂；耐药机制；研究进展中图分类号R551.3多发性骨髓瘤（multiple myeloma，M M）是浆细胞恶性增殖为特点的淋巴细胞恶性肿瘤,其经典的临床四联征之一为骨痛，发病率约9 0%，疼痛部位多为胸腰椎 1、胸骨、肋骨等,严重时会发生病理性骨折,甚至需要手术治疗 。在美国,MM诊断的中位年龄为6 9岁 2 ；在我国一项2 0 14年的多中心研究表明,其诊断的中位年龄为59 岁 3。蛋白酶体抑制剂（proteasome inhibitor,PI）治疗MM有较好疗效,但MM细胞对PI的原发性和获得性耐药率高。第一个PI 制剂硼替佐米(Bortezomib,BTZ）于2 0 0 3年被美国食品药物监督管理局（Foodand Drug Administration，FD A）批准用于MM的治疗,以 BTZ为基础的疗法是治疗 MM 的主要方法和一线选择。然而,在初治 MM 患者中原发性耐药率接近2 5%,在复发难治患者中,获得性耐药率高达70%4,对 BTZ耐药的患者预后极差,中位生存期只有6 9 个月 5。为了克服 BTZ的局限性,第二代PI如卡非佐米（Carfizomib,CFZ）、依沙佐米（Ix-azomib,IXZ）、德拉佐米（Delanzomib,DLZ）、奥普罗佐米（Oprozomib，O PZ）、和马利佐米（Marizomib，MRZ)等相继被研发出来,其中被FDA批准的PI,如CFZ和IXZ在 MM 的治疗中有较多文献报道。CFZ通过增加与蛋白酶体的结合特异性减少了脱靶效应 6 ,在对 BTZ 耐药的MM中显示出了一定的临床疗效;其作为不可逆性抑制剂,在低浓度时主要抑制糜蛋白酶样（chymotrypsin-like，CT-L）活性，在高浓度时可抑制胰蛋白酶样(trypsin-like,T-L)活性 7.8 。IXZ作为可逆性抑制剂,主要抑制CT-L活性,也可作为MM 耐药的治疗选择。TIR-199 作为最有效的第七类蛋白酶体抑制剂syrbactin类似物 9,它不可逆地与蛋白酶体苏氨酸1（threoninel，,T h r l）残基共价结合,选择性地抑制组成型蛋白酶体和免疫型蛋白酶体的 CT-L和T-L活性,不仅在体内及体外均显*通信作者：韩红,E-mail:，湖北省武汉市东湖风景区沿湖大道39号文献标识码AD0I10.11768/nkjwzz20230513示出显著的抗癌活性,而且 TIR-199 对 BTZ 获得性耐药的MM 细胞仍然具有敏感性。Pierce 等 10 将TIR-199 与 FDA 批准的3 种 PI(BTZ,CFZ,IXZ)进行比较性研究时发现,TIR-199以剂量依赖性方式降低BTZ耐药细胞株的活力。与BTZ、C FZ、特别是IXZ治疗需要更高的药物浓度不同,在 BTZ耐药细胞株中诱导50%细胞死亡的最大效应浓度（half-maximal effect concentration,EC50）的TIR-199 浓度与BTZ敏感MM 细胞株所需的浓度相当。在对药物的抵抗性指数(index of resistance to the drugs,RI)的研究中发现，与 BTZ、CA R和IXZ比较,TIR-199能更有效地杀死BZT 耐药细胞株 10 。在小鼠异种移植模型中 1,低剂量的TIR-199通过延缓骨髓瘤介导的骨变性而表现出体内活性。虽然，新一代PI在克服BTZ耐药方面起到了一定的作用,但随着对PI耐药机制的深人研究，克服MM耐药的新药有了较大进展，本文综述近年来MM对PI耐药的多种机制及治疗策略的研究进展，为临床克服PI耐药提供新思路。相关信号通路的研究组蛋白去乙酰化酶激活hedgehog信号通路增强耐药沉默交配类型信息调控2 同源物-1（silentmating type information regulation 2 homolog-1,SIRT1）是一种组蛋白去乙酰化酶（histone deacety-lase enzymes,HDAC）,同时调节组蛋白和非组蛋白，在细胞生长、代谢、应激、凋亡、自噬、衰老、DNA损伤修复中起广泛作用。Xie 等 12 发现,对比BTZ非耐药和耐药的 MM 细胞株,耐药株中 SIRT1 的表达显著高于非耐药株,且SIRT1 的表达呈 PI特异性，并与耐药性呈正相关。SIRT1 诱导刺猬蛋白（H e d g e h o g,H h)信号途径中的关键转录因子胶质瘤相关癌基因同源物2（glioma-associated oncogene414homolog2,GLI2）脱乙酰化,从而激活Hh信号传导，并且自身作为Hh信号传导的直接靶点形成 SIRT1-GLI2-Hh-SIRT1 的正调节环,SIRT1 与 Hh 的这种协同作用促进MM对PI的耐药 12 。此外,他们发现抑制 SIRT1 可部分阻断Hh 途径,在体外实验中BTZ联合SIRT1抑制剂EX527可显著诱导MM耐药株的凋亡,改善单用BTZ的有限作用。而在非肥胖型糖尿病/严重免疫缺陷（non-obese type of dia-betic/severe immune-deficiency，NO D/SID)小鼠异种移植模型中,接受BTZ联合EX527治疗的小鼠比单用BTZ或EX527的小鼠MM肿瘤生长受到的抑制更加显著,其生存期延长 12 。同时,获得完全缓解的MM 患者的骨髓瘤细胞相对于复发难治的患者的骨髓瘤细胞，其SIRT1的表达受到抑制更为显著 12 。因此,在克服复发难治性MM 患者耐药性的研究中，联合应用去乙酰化酶抑制剂（histonedeacetylase enzymes inhibitor,HDACi)之一的 SIRT1抑制剂可增加 MM 细胞对PI 的敏感性,SIRT1 有望成为克服MM对PI耐药的潜在治疗靶点。同时HDACi在血液病治疗中具有良好的应用前景，目前已有17 种HDACi 进人了MM 治疗的临床试验 13SUMO特异性蛋白酶SENP2下调激活NF-kB信号通路增强耐药SUMO化修饰是指通过小泛素样修饰（smallubiquitin-likemodifier,SUMO）对靶蛋白的翻译后修饰的一个过程,其是一个可逆的过程，由 SUMO 特异性蛋白酶（SUMO-specific proteases，SENPs）执行SUMO从目标蛋白的分离。SUMO化修饰在基因调控、基因组稳定、DNA损伤反应、蛋白质转运、信号转导和细胞周期调控等多种细胞活动中起着至关重要的作用 14,15。其修饰作用可影响核转录因子-kB(nuclear transcription factor-kB,NF-kB)中的IKB信号通路 16.17 。NF-kB是一个转录因子家族,在原代MM细胞中经常被解除调控和组成性激活。经典及非经典NF-kB通路的活化可上调抗凋亡蛋白的表达，下调促凋亡蛋白的表达,进而促进MM细胞的存活与增殖。BTZ可通过抑制NF-kB的活化而发挥抗肿瘤效应，但当 NF-kB进一步活化时肿瘤细胞对BTZ的抵抗增强。Xie等 18 报道 SENP2在BTZ耐药的MM 患者样本中表达高度下调。在骨髓瘤RPMI8226细胞中下调SENP2会通过增强 SUMO2与 IK的结合激活 NF-kB通路,诱导RPMI8226细胞对BTZ的耐药；通过构建外源表达SENP2的HA-SENP2过表达载体发现，外源表达的 SENP2特异性消除了BTZ 的耐药 18 ,证实了内科急危重症杂志2 0 2 3年第2 9 卷第5期SENP2在克服MM细胞对BTZ耐药性中的特殊作用,也为BTZ耐药的 MM的治疗提供了新思路。抑制FGF/FGFR信号通路降解c-Myc触发线粒体氧化应激抑制耐药Ronca等报道 19,抑制成纤维细胞生长因子/成纤维细胞生长因子受体（fibro-blast growth factor/fibroblast growth factor receptor,FGF/FGFR)信号通路可诱导线粒体氧化应激和DNA损伤,进而阻碍MM细胞的生长。FGFs作为促血管生成和有丝分裂的细胞因子,在MM发生、发展中发挥重要作用。在MM患者的骨髓和血清中可以检测到 FGF2水平升高,并与疾病的活动性相关,且通过自分泌FGF/FGFR轴保护MM细胞免受氧化应激诱导的细胞调亡。应用 FGFR 抑制剂 NSC12可显著抑制包括BTZ耐药细胞株在内的MM细胞的生长,这可能与FGF/FGFR信号通路被抑制后，增强了蛋白酶体对关键下游作用因子原癌基因Myc(Cancer-Myc,C-Mye)的降解有关 2 0 。当 C-Myc 存在时,可避免谷胱甘肽（glutathione，G SH）的耗竭，进而避免了线粒体的氧化应激；当C-Myc被降解后，GSH耗竭,线粒体氧化应激增加，促进细胞凋亡。在体内及体外研究NSC12对BTZ耐药的MM细胞株的影响时发现,其结果与原代非耐药细胞株相似，这表明FCGF抑制剂可能是一种治疗PI耐药的有效方法。Ronca团队为了使他们的认识最优化，正在复发/难治的MM患者中进行两项用FGFR抑制剂治疗的临床试验（MyDRUG study：Er d a f i t i n i b；NCI-MATCH trial;AZD4547)19。关键靶蛋白的研究拮抗凋亡抑制蛋白IAPs通过非NF-kB途径增强疗效调亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis pro-teins,IAPs)表达增加与化疗耐药、疾病进展和预后不良有关 2 1。Zhou等 2 研究发现,应用IAP拮抗剂比里纳潘（Birinapant,TL32711）可增强BTZ体内外抗MM活性,在一定程度上改善MM细胞对BTZ的耐药。与对照组相比,TL32711联合 BTZ在 U266细胞株和BZT耐药细胞株PS-R中都增强了凋亡。流式细胞术分析TL32711/BTZ方案对原代CD138+细胞、原始MM亚群CD138-/CD19+/CD20+/CD27+细胞、以及正常 CD34+细胞的影响时发现,该方案对正常造血祖细胞的毒性较小 2 。另外，Zhou 等 2 2 在小鼠异种移植模型中,与单药治疗相比,该方案明显降低肿瘤负荷,肿瘤体积显著减少，动物的存活率明显提高。利用耐 BTZ的PS-R细胞内科急危重症杂志2 0 2 3年第2 9 卷第5期进行平行研究,结果显示联合用药对肿瘤生长有类似的抑制作用，提示TL32711/BTZ方案在动物中是有效且可耐受。因此,将IAP拮抗剂和蛋白酶体抑制剂相结合的策略在包括耐药的MM中的应用值得关注。这两种药物联合作用与下调cIAP1/2和P52表达、增加多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（poly ADP-ribose Polymerase，PA RP）裂解、P65磷酸化、及细胞核堆积有关,这种激活外来性凋亡的作用与权威的NF-kB途径无关。抑制抗凋亡蛋白MCL-1通过激活BAK/BAX依赖线粒体凋亡途径增强疗效越来越多的证据表明,MM细胞耐药克隆的生存取决于B细胞淋巴瘤-2(B cell lymphoma-2，BCL-2)家族成员特定分子亚群的表达特征 3.2 4。促生存蛋白BCL-2家族成员之一的髓系细胞白血病序列-1（myeloid cell leuke-mia sequence-1，M C L-1），作为一种抗凋亡蛋白,对MM 细胞的存活起着极其重要的作用 2 5.2 6 。当蛋白酶体被BTZ抑制后抗凋亡蛋白水平增加,MCL-1的过度表达与MM 治疗耐药性和预后不良有关。因此,对 MCL-1 的抑制成为治疗MM耐药的一个新方向 2 7 ,几种小分子靶向MCL-1抑制剂已进入临床试验，包括AZD5991、S6 4315、A M G 17 6 和AMG39728。M CL-1独特的调节作用在BCL2家族众多的抗凋亡蛋白中是唯一的,Tron 等 2 9 研究发现，当MCL-1抑制剂AZD5991与PI联用时,对MM细胞的抑制作用明显增强,在接种 MM 细胞的小鼠模型中该效应也得到了同样的验证，进一步对机制的探索研究中发现，其作用是通过增强BTZ的从Mcl-1中替换引发细胞死亡的与Bcl-2相互作用介质(Bcl-2 interacting mediator of cell death,Bim)后,导致Bcl-2相关蛋白K（Bc l-2-a s s c i a t e d p r o t e i n 2,BAK)/Bcl-2 相关蛋白 X(Bcl-2-assciated protein 2,BAX)和线粒体调亡途径激活实现的。另外,t(4；14）M M 细胞对另一种MCL-1抑制剂S63845非常敏感，MCL-1抑制剂可能对预后不良或含BTZ的标准方案治疗无效的MM有效;S63845与MCL-1分子沟槽中的硼氢酸特异性结合位点3（BorophylicacidSpecific binding sites3，BH 3）有高亲和力，其作用机制和AZD5991类似，即通过激活BAK/BAX依赖线粒体凋亡途径发挥作用 30 。总之，抑制MCL-1显示出治疗包括MM在内的血液系统恶性肿瘤的潜力,其在MM耐药中的应用值得期待。微小RNA的相关研究有研究发现微小核糖核酸（micro ribonucleic415acid,miRNAs）之一的 miRNA-202 可提高 MM 对BZT的敏感性 31。Yuan 等 32 的实验揭示了miR-NAs与 PI 药物之间的密切联系。他们发现在硼替佐米耐药的MM细胞系中miR-520g和miR-520h 的表达明显下调，而它们过表达通过与人类脱嘌岭嘧啶核酸内切酶（human apurinic/apyrimidinic endonu-clease,APE1）信使核糖核酸（messenger ribonucleicacid，m RNA）的3 端-非翻译区（3-untranslated re-gions,3-UTR)结合,在体外共同抑制了同源重组相关蛋白 51（homologous recombination-related protein51,Rad51)的表达，进而抑制DNA修复来克服MM对 BTZ 的耐药性,APE1 是一种重要的 DNA 修复相关蛋白,其在肿瘤组织中的过度表达与肿瘤对治疗药物的低效反应或耐药密切相关。进一步在异种移植模型中,过表达miR-520g和miR-520h的肿瘤组织较对照组生长缓慢，且WesternBlot检测提示肿瘤中APE1、Ra d 51 的蛋白表达水平降低 32 。其结果为miR-520g和miR-520h通过调节APE1的表达来克服MM对BTZ的耐药，这一研究为BTZ耐药提供了有力的证据和新的潜在的治疗靶点。基于篇幅原因,药物外泵、自噬介导、内质网应激等机制的研究报道未纳入本综述中。尽管如此，迄今在MM对BTZ或其它PI耐药性的机制方面仍知之有限 33,还有待进一步加强研究和探索。参考文献1闫兵山，刘艳成,张宏，等脊柱转移瘤临床、病理及手术治疗的演变：多中心回顾性研究 J.中华骨科杂志，2 0 2 2,42（8）：47 1-48 1.2 Padala SA,Barsouk A,Barsouk A,et al.Epidemiology staging andmanagement of multiple myelomaJ.Med Sci(Basel),2021,9(1):3.3 Lu J,Lu J,Chen W,et al.Clinical features and treatment outcome innewly diagnosed Chinese patients with multiple myeloma:results of amulticenter analysisJ.Blood Cancer 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