各个击破：个性化治疗急性粒细胞白血病

MD 安德森癌症中心的 Kadi 博士等近期发表 JAMA Oncology 上的研究首次按照现存的基因分类系统，将急性粒细胞白血病（AML）分成不同亚型，回顾分析了每一个亚型的最新的治疗方案及如何改善预后。

急性粒细胞白血病（AML）一种在临床症状、治疗效果及预后方面极具异质性的疾病。几十年来，染色体核型分析用于一部分缓解期患者的预后分层，但治疗方案基本没有改变。

最新的治疗方案根据 AML 各亚型病理生理特点，进行个性化治疗。本文从 AML 生物学特点出发，根据目前掌握的数据及各亚型进展的治疗方案进行分组。AML 细胞遗传学分型与疾病的预后关系密切，对于指导临床对个性化治疗方案的选择和判断预后具有十分重要的意义。

细胞遗传学和分子生物学分类

现已证实常见的细胞遗传学异常与 AML 预后具有密切的相关性。大约 20 年前，细胞遗传学检测已用于 AML 预后判断及指导治疗。具有良好核型的患者选择大剂量化疗药物作为缓解期巩固治疗方案，可达到治愈的目的；具有不良核型患者治愈率低，故应选择造血干细胞移植（SCT）、试验阶段的方案及长期维持策略。

虽然一致同意根据良好与不利核型进行 AML 预后分层，几种不常见核型的定义分层的意见却不统一，但一些常见的染色体核型却弥补了中危组。另外，那些常见突变基因，如 NPM1、FLT3、CEBPα，对细胞遗传学正常 AML（CN-AML）患者预后影响仍需完善。目前，AML 预后分层普遍应用英国医学研究委员会 (MRC-C) 和欧洲白血病网 (ELN-C) 系统（表一）。

表一：比较 MRC-C 与 ELN-C 修订后的 AML 分类系统

MRC-C 收集 6000 例 AML 患者（＜60 岁），根据治疗前细胞遗传学特点划分为 3 组：预后良好组、中等组、预后不良组。由于 MRC-C 庞大的研究群体，进一步改进了早期分层系统，并独立报道了 AML 大量常见核型的预后情况，同样也包含那些曾被忽略的不常见核型。

ELN-C 预后分层系统扩充了现存细胞遗传学分层中危组的亚组，亚组中包括影响预后的 AML 常见体细胞突变基因，如 CN-AML 患者中 NPM1、FLT3 及 CEBPα基因插入性突变。

ELN-C 提出四种预后分层：预后良好、预后中等-1，预后中等-2，预后不良。随着突变基因相关数据的完善，中等预后 CN-AML 患者可划分低危组和高危组，同时采取相应的治疗。

新一代基因组全序列已发现常见的体细胞突变，更好的明确了 AML 基因组全景。癌症基因组图谱研究网络重新分析了 200 名 AML 患者基因组，结果与大多数实体肿瘤不同，AML 基因组基因突变数量似乎有限，平均每名患者有 13 个突变基因。 其中，大约仅有 5 个持续存在的基因，进一步提示 AML 生物学特性。

突变率超过 5% 的前十个基因包括 FLT3，NPM1，DNMT3a，IDH1，IDH2，TET2，RUNX1，p53，NRAS，CEBPα，WT1。

目前根据异常基因功能及已知的通路途径，进行 AML 生物学功能分析：1. 髓细胞转录子融合或突变；2. NPM1 基因突变；3. 抑癌基因突变；4. 表观基因组修饰基因突变；5. 激活信号通路的基因突变；6. 复杂的黏合基因突变；7. 复杂基因转录剪接体突变。

最终，通过分析这些异常基因之间相互作用及通路间相互作用模式，进一步划分 AML 亚型，得到关于这一疾病的更多生物学见解。 

这些基因在 AML 作用机理仍处于研究中，但常被少数患者的异质性及治疗混淆，其预后意义也不清楚。当单独存在或合并其它已知突变基因时，探讨每个异常基因在统一治疗方案的意义将是一项极具挑战性的研究。例如 Schlenk et al 与 Patel et al 研究，提供一个体制进行系统地洞悉最新突变基因。本文重点强调的是根据各亚型潜在生物学特性，建立广为人知的 AML 治疗方案。

急性早幼粒细胞白血病

急性早幼粒细胞白血病（APL）因出现异常突变基因 t(15;17)，导致 PML-RARA（早幼粒细胞白血病基因-维 A 酸受体α基因）融合基因和融合蛋白。

PML-RARA 融合蛋白发挥负性调控野生型维甲酸受体抑制剂的作用，阻止早幼粒细胞分化成熟，形成特征性的临床病理生理特点。APL 治疗已从非特异性治疗进展到非化疗为基础的治疗，使治愈率从 30% 达到 90%。

APL 治疗重大突破是发现全反式维甲酸（ATRA）和三氧化二砷（ATO）的活性作用。ATRA 可诱导 APL 细胞分化成熟。ATO 可能是 APL 中最具活性的单一制剂，它可结合 PML 基因。

另外一个重要的发现，当 APL 高表达 CD33 时，抗 CD33 抗体偶联物--吉妥单抗（GO），可显示出明显的临床活性。基于以上研究发现，ATRA、ATO 和化疗药物需联合共同开发。

Tapan M. Kadia 等应用 ATRA 联合 ATO 诱导缓解，同时用于巩固治疗。这些患者包括初诊时高白细胞、3 个月巩固治疗后仍伴有 PML-RARA 融合基因阳性，或是之后接受 GO 治疗（6 mg/m2）。联合治疗的完全缓解（CR）率是 92%，3 年生存率为 85%。

这项研究基于欧洲联盟随机对照试验，将 ATRA-ATO 联合方案与标准 AIDA 方案（ATRA 联合去甲氧柔红霉素）进行比较。

162 例低危、中危患者接受治疗，ATRA-ATO 组 CR 达 100%，AIDA 组 CR 达 95%。两年无事件生存分别为 97%、86%。ATRA-ATO 组生存率更高，血液学毒反应、感染性发热发生率更低。这表明 APL 患者个性化治疗重大进步，可以作为新诊断的低危 APL 患者治疗新标准。

尽管 ATRA-ATO 联合治疗使 APL 治愈率显著增加，但早期死亡率仍很高，特别是年龄超过 55 岁的老年患者、凝血功能障碍所致的致命性出血，以及诱导分化综合征导致诱导缓解期死亡。

良好的支持治疗、APL 的早期识别以及加大宣传力度均可提高治愈率。指南的发展和传播需学术界与社区医院的合作，减少 APL 早期死亡率，发展中国家已率先建立这一合作模式。

核心结合因子相关性 AML

核心结合因子（CBF）是 20 世纪 90 年代初发现的一个转录因子。虽然对 CBF 的功能仍未有系统的了解，但已证实了 CBF 是造血干细胞出现及最终发育的必备因子，并已初步阐明了 CBF 与其它因子的相互作用及其各种融合蛋白与不同类型白血病的联系。

CBF-AML 常见两个亚型，包括 8 号与 21 号染色体易位即 t(8；21)，可形成 RUNX1/RUNX1T1 融合基因；另一个是 16 号染色体倒置即 16（inv 16）（或变异易位 t（16；16）），可形成 CBFB/MYH11 融合基因。CBF-AML 的 CR 高 (80%-90%)，早期研究表明大剂量阿糖胞苷巩固治疗 3-4 个周期，其治愈率可达 40%-60%。

因 CBF-AML 对密集化疗敏感性高，故提出了更强的标准联合化疗方案（氟达拉滨、大剂量阿糖胞苷 [HiDAC]、去甲氧柔红霉素、GO）、缩短间隔周期、增加巩固治疗次数可使治愈率达到 80%-90%。

Bradstock et al 等报道了第一个有关 CBF-AML 患者应用 HiDAC 为基础的诱导化疗及 HiDAC 巩固治疗方案，无复发生存率和总生存率分别是 76%、88%。Kadia 等应用氟达拉滨和 HiDAC（FLAG），再联合 GO 或去甲氧柔红霉素，CR 率达 90%，5 年存生存估计为 80%。

以上试验结果最近被 AML15 试验证实，同时也证实了 CBF-AML 患者应用 FLAG 联合去甲氧柔红霉素，8 年总生存率达 95%。此外，单独效应分析，GO 在提高生存率方面发挥重要作用。美国西南肿瘤组证实 CBF-AML 部分患者可从 GO 生存获益。

研究表明，诱导和巩固治疗期应用大剂量阿糖胞苷联合氟达拉滨，可稳步提高长期总生存率。CBF-AML 患者应给予大剂量化疗药物治疗，异基因造血干细胞移植需达两次或两次以上 CR。

虽然 GO 在 CBF-AML 患者中显示出巨大的效益，但缺乏商业化价值，限制了它的应用。但 GO 在 CBF-AML 的疗效促进对它的探索，现已研发出新的抗体结构。新的抗 CD33 抗体偶联药物—SGN-33a，目前正在 AML 患者中进行临床早期研究。

SGN-33a 的 1 期研究中，纳入复发或小剂量预处理 AML 患者，接受 SGN-33a 治疗（5-60 μg/kg，iv，每 3 周一次）。在 38 例评估患者中，16（42%）名患者骨髓达缓解状态。锕标记的单克隆抗体 CD33 同位素放射免疫疗法同样也在研究中。

新型双特异性 T 细胞衔接器（BiTE）是一种以 T 细胞作为效应细胞的双特异性单链抗体，具有两个抗原结合部位，可以同时结合 AML 原始细胞及 T 细胞表面抗原分子（CD3），从而有效的激活静止的 T 细胞，达到杀伤病变细胞的目的。

随着 CD3-CD19 BiTE（blinatumumab）成功用于急性淋巴细胞白血病的治疗， CD3-CD33 BiTE（AMG 330）也在 AML 进行着临床前期的研究。其它 AML 特异性抗原如 CD123 也在用不同的单克隆抗体探索着。

关于 CBF-AML 患者的一些研究表明，c-KIT 基因突变或微小残留病灶（MRD）持续存在，可能与复发及不良预后相关。KIT 抑制剂—达沙替尼，正用于 c-KIT 基因突变和野生型 CBF- AML 患者试验中。对于 CR 患者，MRD 仍是常规监测手段，如果 MRD 始终存在则需要调整治疗方案，这样的患者可能从异基因 SCT 获益。

AML 伴 NPM1 基因和 CEBPα 基因突变

NPM1 基因编码核仁磷酸蛋白，是一种可穿梭于核仁与胞质之间的核酸蛋白。NMP1 突变导致蛋白质在细胞内异常定位，正常核型 AML 患者中检出率为 50%，在 FIT3 基因内部串联重复（ITD）突变患者中检出率为 60%。AML 中，无 FLT3-ITD 与 NPM1 基因同时突变的患者预后较好。正常核型 AML 患者伴 NMP1 基因突变而无 FLT3 突变，为预后良好组，应选择适当的治疗方案。

NMP1 基因突变患者同时伴有 IDH1 或 IDH2，而无 FLT 突变的患者预后特别良好。同时伴有 NPM1 和 FLT3-ITD 基因突变患者预后差，以上这些现象反映了 FLT3-ITD 不利影响。

CEBPα基因编码 CCAAT/增强子结合蛋白α，是髓系祖细胞增殖与分化过程中重要的转录因子。CEBPα基因突变在 AML 患者中检出率约 10%，正常核型 AML 患者较野生型 CEBPα预后好。最近研究表明伴 CEBPα基因双位点缺失的患者预后良好。

最近，WHO 将髓系肿瘤暂时根据这几种突变基因进行分层，即 NPM1、FLT3 和 CEBPα基因作为 AML 患者常规检查项目，以便判断预后及选择适当的治疗方案。对于 AML 患者伴 NMP1 基因或 CEBPα基因突变（无 FLT3 基因突变）治疗与 CBF-AML 相似，即以 HiDAC 为基础的诱导和巩固治疗方案。

AML 伴 FLT-3 基因突变

FMS 样酪氨酸激酶 3（FLT3）及其配体在前体造血细胞正常增殖过程中发挥重要作用。

FLT3 基因突变在 AML 患者中发生率约 30%，主要有两种形式：一种是 FIT3 基因近膜区框架内串联重复突变，另一种是活化环酪氨酸激酶结构域（TKD）中第 835 位天门冬氨酸（D835）发生点突变，被其它氨基酸取代，使得在无配体存在情况下，FLT3X 信号通路仍可持续活化。

在 AML 中，FLT3-ITD 突变型预后差于野生型，FLT3 基因 D835 点突变对预后的意义尚不清楚。

另外，FLT3 突变型与野生型的比例也影响着预后，确切的阈值及影响程度需进一步证实。AML 亚型中 FLT3 突变基因高比例可能需根据 FLT3 信号通路表达情况及 FLT3 抑制剂的敏感性来判断，几种 FTL3 酪氨酸抑制剂（米哚妥林、索拉非尼、Quizartinib）已进行临床试验。

这些药物对 FLT3-ITD AML 患者有效，但不适于 FLT3-TKD 突变患者，可能存在药物抵抗或是逃逸机制。

通过单独或联合化疗药物，对 FLT3 抑制剂疗效进行评估。索拉非尼联合地西他滨、HiDAC 随机用于初诊伴 FLT3 突变型或 FTL3 野生型的 AML 患者中，CR 率分别为 95%、84%。两组生存率或无病生存无差异。

Stone 等评估了米哚妥林联合柔红霉素和阿糖胞苷的疗效，CR 率总体为 80%，AML 伴 FLT3 突变 CR 率为 92%、两年生存率 62%。FLT3-ITD 和野生型 FLT3 同年龄组研究也有以上相似的结果，表明 FLT3 抑制剂可抵消 FLT3 突变的不良影响。

德国 AML 研究组织（SORAML 研究）将 276 名 AML 患者（≤ 65 岁）随机分配，接受柔红霉素、阿糖胞苷联合/未联合索拉非尼两组，中位随访 3 年，发现加用索拉非尼组 3 年无事件生存明显延长（40% 比 22%；）和 3 年总生存率趋势升高（63% 比 56%），特别是伴 FLT3-ITD 突变患者。

但 Serve 等应用同样的方法调查了 201 名老年 AML 患者，结果却相反。加用索拉非尼组 CR 率更低（48% 比 60%）、更高的早期死亡率（17% 比 7%），并且无事件生存和总生存率无改善。

这些研究表明 AML 治疗加用 FLT3 抑制剂时，需考虑到可能增加老年患者毒性死亡率。FLT3 抑制剂联合低强度化疗可能是老年 AML 患者更好的选择。例如，索拉非尼联合阿扎胞苷用于伴 FLT3-ITD 突变的 AML 多次复发患者，2 期试验显示总有效率达 46%。

这一联合方案耐受性好，正被用于评估初诊伴 FLT3-ITD 突变 AML 的老年患者。

FLT3 靶向选择性更高的抑制剂 quizartinib（AC220），用于复发或难治性 AML 患者的研究中，研究结果表明伴有 FLT3-ITD 突变患者 CR（含伴外周血细胞计数异常 CR）为 54%，无 FLT3-ITD 突变患者为 32%。FLT3-ITD 突变阳性 AML 患者中位生存期 25 周。

新一代的 FTL3 抑制剂如 Crenolanib，对 FLT3-TKD 突变有效，现正处于研究中。FLT3 抑制剂对伴 FLT3 突变 AML 患者总生存率的长期影响需要进一步证实。

MD 安德森癌症中心通过对以往未加用 FTL3 抑制剂治疗方案对比发现，一线和挽救性 AML 治疗方案增加 FTL3 抑制剂时，患者生存率均显著提高。

FTL3 抑制剂是否可替代异基因 SCT 仍需观察，抑制剂的临床疗效可以肯定，但如何发挥最佳效果仍需研究。安德森癌症中心纳入伴高负荷表达 FLT3 突变的 AML 患者，监测治疗期间突变基因比例，第一次缓解的合适患者接受异基因 SCT。随着 AML 患者中 FLT3 抑制剂安全性和有效性研究数据的增加，FLT3 抑制剂有望用于巩固治疗后长期维持治疗，以及异基因 SCT 后的治疗。

RAS 基因突变激活的 AML

RAS 是一种三磷酸腺苷（GTP）依赖的第二信使结合蛋白，耦合酪氨酸激酶受体与下游的信号通路。RAS 突变影响 GTP 蛋白酶功能，最终导致下游信号通路异常。

AML 患者中 RAS 突变发生率为 10%-25%，其中大部分伴有 inv(16) 核型改变。在 AML 中 RAS 突变不能作为独立影响预后的因素，但最近的数据表明伴 RAS 突变的患者可从缓解期大剂量阿糖胞苷巩固治疗中获益。

突变的 RAS 基因通过 MEK（丝裂原蛋白激酶 [MEK]）通路致下游信号通路失调，可能是 AML 的病因，MEK 抑制剂可能有利于治疗。

复发或难治性 AML 患者应用 MEK 抑制剂——曲美替尼 1/2 试验阶段的结果显示，患者总有效率为 28%，其中伴 RAS 突变基因大量激活的一组患者 CR 率为 12%。

伴 RAS 突变的 AML 患者蛋白组学分析显示编码的蛋白可同时上调 RAS-MAPK 和磷酸酰肌醇-3-激酶/丝氨酸蛋白激酶（Pi3K/Akt）信号转导通路，双向抑制下游通路。MEK 抑制剂联合 PI3K 和 AKT 抑制剂的研究正在进行中。

最近关于核型异常的髓系肿瘤报告中提到 EVI1 基因（inv（3），t（3；3））的影响，98% 伴 EVI1 突变患者可激活 RAS 或酪氨酸激酶受体信号通路，这可能为 MEK 抑制剂联合 PI3K-AKT 抑制剂直接治疗伴 EVI1 基因突变的 AML 患者提供可能。

AML 表观遗传学的靶向治疗

表观遗传学是在基因表达和染色体结构中由于化学修饰产生的所有可遗传的变化，如 DNA 甲基化、组蛋白甲基化或乙酰化，不涉及核酸序列的改变，但在基因转录水平调控上发挥重要作用。

由于甲基化药物临床有效及复发患者体细胞基因表观修饰异常，证实 AML 是一种表观调控异常的疾病。甲基化药物如 5-氮杂胞苷（5-AZA）和地西他滨，在 AML 治疗中已显示了明显的疗效，为老年不能耐受密集化疗患者提供了可观的治疗方案。

老年 AML 患者（骨髓原始细胞占 20%-30%）3 期临床随机试验研究表明，5-AZA 较保守治疗可提高生存率（24.5 比 16 个月）；488 名 ≥ 65 岁老年 AML 患者（骨髓原始细胞超过 30%）随机试验结果显示，5-AZA 较保守治疗同样可提高生存率（中位生存期 10.4 比 6.5 个月）。

相似地，435 名 AML 患者（中位年龄 73 岁）3 期随机试验证实地西他滨较保守治疗也显示出相似的结果（中位生存期 7.7 比 5.5 个月），地西他滨在骨髓原始细胞计数高的患者持续有效。而 DNA 去甲基化制剂可减少 DNA 甲基化，但尚未明确是否与治疗效果直接相关。

表观遗传学异常是 AML 发病原因另一个证据，在 AML 复发患者体细胞中发现突变基因编码的蛋白参与 DNA 甲基化及组蛋白修饰。DNA 甲基转移酶（DNMT）催化甲基基团连接 DNA 分子胞嘧啶碱基，进行 DNA 修复过程。其中 DNMT3a 突变是初发 AML 最常见的形式，异常的 DNA 甲基化可能是导致 AML 发病的病因，DNMT3a 突变基因表达与甲基化药物疗效的相关性仍在探索。

一项关于初发 AML 患者接受地西他滨治疗的小型研究结果显示地西他滨可改善 DNMT3a 突变患者 CR，但对于甲基胞嘧啶双加氧酶 2（TET2）突变的患者疗效需进一步证实。TET2 突变后能够催化 5-甲基胞嘧啶产生 5-羟甲基胞嘧啶，导致甲基丢失。TET2 的功能性缺失可用于预测 DNA 甲基化的净增加量，也可用于去甲基化药物的研究。

AML 伴 IDH 基因突变及其靶向治疗

IDH1 和 IDH2（异柠檬酸脱氢酶 1 和 2）基因突变赋予了该酶一种全新的功能，催化产生了异常代谢产物—2-羟基戊二酸（2-HG），该产物可抑制表观遗传修饰，足以成为白血病的发病原因。IDH2 小分子抑制剂—AG221，已被证实可减少 2-HG 的产生。

32 名伴 IDH2 突变的 AML 患者接受 AG221 治疗（30-200 mg，1-2 次/周）一期研究结果表明，总有效率为 63%，包括 CRs 8 名、CR 而血小板未恢复正常 1 名、CR 而血象未恢复正常 1 名患者。

伴 IDH1 突变 AML 的复发或难治性患者接受 IDH1 特异性抑制剂（AG-120）治疗一期试验结果显示，响应率为 50%（7/14），包括 CRs 4 名。

在 AML 中，IDH-2 突变对抗凋亡基因 B 细胞淋巴瘤-2 基因（BCL-2）具有很强的依赖性。BCL-2 特异性抑制剂（ABT-199）在伴 IDH2 突变的 AML 部分患者中已显示了明显疗效。

如果安全性好，IDH2 抑制剂与 BCL-2 抑制剂联合可能会用于治疗伴 IDH2 突变的 AML 患者中。WT1 基因突变已被证实参与 AML 患者 DNA 甲基化修饰过程，以低甲基化为基础的治疗可能会见效。

分子学机制及靶向治疗

染色质中，组蛋白 3 翻译后经甲基化或乙酰化修饰参与基因转录过程，通过调节基因表达，影响细胞核的生命活动。介导组蛋白甲基化的相关蛋白酶基因突变可导致组蛋白甲基化异常，复发患者中可见到这些突变基因，高度强调了这些突变基因在 AML 中的发病作用。

在 AML 患者中常见 MLL 基因，它是由于组蛋白 3 第 4 位赖氨酸的甲基转移酶基因易位重排形成的融合基因，保留结合 DNA 能力而无甲基转移酶活性，同时产生一种新的组蛋白赖氨酸甲基转移酶 DOT1L，可催化组蛋白 3 第 79 位赖氨酸甲基化。

MLL 融合蛋白参与 DOT1L 和 MLL 融合靶向基因的链接，直接参与异常基因的表达，这可能是引起白血病发病的因素之一。DOT1L 小分子抑制剂在临床前模型显出了较好的活性，现在正用于 AML 患者研究。另外，AML 患者中还常见 EZH2 基因和 ASXL1 基因突变。

由于许多异常蛋白的表达可能不会对靶向药物产生明显的疗效。创新的方法包括 RNA 干扰技术及合成致死的方法去探索疾病中存在的漏洞。

例如，RNA 干扰技术筛选出已知的染色质调节因子，用它去寻觅 BET 溴区结构域包含的蛋白 4（BRD4），BRD4 蛋白功能是将以 MLL 形式转录激活子招募到乙酰化的组蛋白中，从而激活靶基因的转录，最具代表性的调节因子是 MYC 基因。

BRD4 小分子抑制剂—JQ1 可降低 BRD4 含量以及降低 MYC 转录，发挥强大的抗肿瘤活性。这对一部分 AML 患者具有重要意义，特别是伴有 MLL 或 p53 突变的患者，最近也发现它在伴 NPM1 突变而无 MLL 突变的 AML 患者中也发挥疗效。目前， BRD4 小分子抑制剂已在 AML 患者中进行试验，在重度预处理患者中已初步显示出疗效。

总结

随着 AML 生物学的深入了解，AML 被认为是一种伴有不同驱动因素及不同薄弱点的高度异质性疾病（表二）。

我们面临的挑战是识别这些差异并根据不同的驱动因素和薄弱点选择适当的治疗方法。通过协同学术与各亚型之间的发展，不断发展特异性的靶向个性化治疗，做到各个击破从而攻克白血病。

表二：AML 选择性靶向治药物，预后，潜在的靶向治疗药物 

（缩写：AML：急性髓系白血病；APL：急性早幼粒细胞白血病；ATO：三氧化二砷；ATRA：全反式维甲酸；CFB：核心结合因子；FLT3：FMS 样酪氨酸激酶 3；HiDAC：大剂量阿糖胞苷；ITD:：FIT3 基因内部串联重复；NA：不适用；PML-RARA：早幼粒细胞白血病基因-维 A 酸受体α基因；TKD：活化环酪氨酸激酶结构域；2-HD：2-羟基戊二酸）