Гострий мієлоїдний лейкоз із мутацією FLT3: особливості захворювання і роль інгібіторів FLT3

Стаття у форматі PDF

Цитогенетичні дослідження останніх десятиріч зробили значний внесок у розуміння механізмів лейкемогенезу і розробку Класифікації пухлинних захворювань гемопоетичної і лімфоїдної тканин ВООЗ, що ґрунтується на патогенетичних особливостях неопластичного процесу [1]. З урахуванням аналізу каріотипу виділяють три основні категорії ГМЛ [2]. Перша категорія включає ГМЛ зі збалансованими хромосомними абераціями і сприятливим клінічним прогнозом. До цієї категорії належать випадки з транслокацією генів, які кодують важливі для гемопоезу фактори транскрипції. Друга категорія об’єднує ГМЛ із незбалансованими хромосомними аномаліями, такими як утрата хромосом, делеції та складний каріотип, і несприятливим прогнозом. Решта випадків (45-50% всіх пацієнтів з ГМЛ із нормальним каріотипом), що не характеризуються прогностично значущими цитогенетичними маркерами, належать до категорії ГМЛ проміжного ризику. Неоднорідність цієї категорії щодо біологічних особливостей пухлинного процесу, перебігу захворювання і відповіді на терапію припускає існування невиявлених підтипів захворювання. 

Останнім часом продемонстровано, що мутації гена рецептора тирозинкінази FLT3 надзвичайно поширені при ГМЛ, трапляються переважно в пацієнтів із нормальним каріотипом і значною мірою визначають особливості захворювання [3-5].

FLT3 – один з рецепторів III класу тирозинкіназ, які мають гомологічну послідовність і структурну схожість. Він містить п’ять імуноглобуліноподібних повторень у позаклітинному домені, трансмембранний домен, JM-домен, два ТК-домени, розділених кіназою, NH₂ і COOH закінчення [6, 7]. Ген FLT3, який кодує послідовність із 993 амінокислот, розміщений на хромосомі 13q12 і складається з 24 екзонів [8] (рис.).

Рецептор FLT3 експресується не тільки гемопоетичними попередниками, а й клітинами плаценти, гонад, головного мозку [9]. У нормальному кістковому мозку експресія обмежена незрілими CD34+117+ клітинами [7, 10]. FLT3 експресується клітинами гематологічних пухлин, таких як ГМЛ усіх типів за Французько-американсько-британською (ФАБ) класифікацією, гострий лімфобластний лейкоз (ГЛЛ) із В-клітин-попередників, меншою мірою – у разі мієлодиспластичного синдрому (МДС), Т-клітинного ГЛЛ і бластного кризу при хронічному мієлоїдному лейкозі (ХМЛ) лімфоїдного типу [6, 11, 12].

Ліганд FLT3 експресується стромальними клітинами кісткового мозку у вигляді зв’язаної з мембраною і розчинної форм [13]. Самостійно ліганд не активує проліферацію гемопоетичних попередників, але синергічно діє, стимулюючи кровотворення, з іншими факторами росту, такими як інтерлейкін-3 і -6 [6, 14]. Взаємодія FLT3 з його лігандом призводить до димеризації й аутофосфорилування рецептора з подальшим фосфорилуванням цитоплазматичних субстратів, які беруть участь у сигнальних шляхах регуляції проліферації плюрипотентних стовбурових клітин [7].

Уперше мутації FLT3 визначені M. Nakao та співавт. [15] під час дослідження зразків іРНК ГМЛ у дорослих і ГЛЛ у дітей. Неочікувано довгі фрагменти були виявлені у продуктах полімеразної ланцюгової реакції JM-домену частини пацієнтів. Подальший аналіз показав, що ці фрагменти містили розміщені один за одним (тандемно) точно повторювані послідовності, іноді з включенням додаткових нуклеотидів. Далі було доведено, що внутрішнє тандемне подвоєння гена FLT3 – найпоширеніша окрема мутація у хворих на ГМЛ. Дотепер в літературі описано, принаймні, 1023 (23%) подібних мутації серед 4421 випадку ГМЛ. Аномалію дещо частіше виявляють у дорослих (20-30% випадків), у дітей частота варіює від 10 до 15% [16-22]. Внутрішнє тандемне подвоєння гена FLT3 визначають лише у 3% хворих із МДС, в поодиноких випадках ГЛЛ [23, 24] і не описано у разі ХМЛ, хронічного лімфоцитарного лейкозу, негоджкінських лімфом, множинної мієломи й у здорових осіб. Регіони гена, які повторюються, можуть відрізнятися за розмірами і місцем локалізації, але завжди визначаються в межах JM-домену, який кодують екзони 14 і 15. Зазвичай повторюється послідовність від 12 до 204 п.н., а мінімальна і максимальна з описаних мали розмір 3 і більше 400 п.н. відповідно [16]. Транскрипти, які утворюються внаслідок мутації, завжди залишаються в рамці зчитування, що передбачає формування функціонально активного FLT3.

Ще одна, хоча і менш чисельна, когорта пацієнтів з ГМЛ характеризується наявністю мутації в домені активаційної петлі FLT3. Y. Yamamoto та співавт. [25] і F.M. Abu-Duhier та співавт. [8] вперше незалежно описали мутації аспарагінової кислоти 835 (D835) й ізолейцину 836 (I836) в екзоні 20 (у другому TK-домені). Існує щонайменше шість різних типів заміщень у кодонах D835 і I836, які призводять до місенс-мутації, делеції і вставки нуклеотидів кодону I836. У разі всіх описаних дотепер мутацій TK-домену послідовність нуклеотидів також залишалась у рамці зчитування. Частота мутацій TK-домену становить 7% при ГМЛ [16, 26, 27] і є рідкістю при МДС (3%) та ГЛЛ (3%) [26, 28].

Отже, FLT3 є геном, який найчастіше зазнає мутації у хворих на ГМЛ. У цілому приблизно 30% пацієнтів мають мутації FLT3 – внутрішні тандемні подвоєння (23%) або мутації TK-домену (7%). Яким же чином це відображається на функції гена? І мутації JM-домену, і мутації TK-домену призводять до активації кінази FLT3. Проведені in vitro дослідження з трансфекції FLT3 із внутрішнім тандемним подвоєнням у клітини Cos7 продемонстрували, що внаслідок мутації відбувається лігандонезалежна димеризація і фосфорилування рецептора. Ця подія не залежить від розміру і локалізації додаткової послідовності [29]. Внутрішнє тандемне подвоєння FLT3 надавало залежним від інтерлейкіну трьом клітинним лініям 32D і Ba/F3 здатності рости незалежно від ростових факторів і активувало низхідні сигнальні молекули, такі як STAT5, MAPK і AKT. Водночас «дикий» тип FLT3 навіть за наявності ліганду не мав таких властивостей [30, 31]. 

Подібні результати отримано й щодо мутацій TK-домену. У разі внутрішнього тандемного подвоєння FLT3 передбачається, що при подовженні розміру JM-домен втрачає свої регуляторні властивості. У «дикому» стані рецептора JM-домен набуває форми á-спіралі, яка блокує активацію кінази й інгібує самодимеризацію. У разі з’єднання з лігандом інгібіторний ефект JM-домену долається змінюванням його просторової конфігурації. За внутрішнього тандемного подвоєння імітується ефект ліганду [32]. Дещо інший механізм у разі мутації TK-домену. Активаційна петля, частиною якої є TK-домен, блокує доступ АТФ та інших субстратів до кіназного домену, якщо рецептор у неактивному стані. Ліганд-індукована активація зумовлює фосфорилування петлі та зміни її конфігурації на активну, яка не протидіє кіназній активності. Конфігурація петлі  змінюється на активну і в разі мутації у TK-домені [26, 33].

Лейкемогений потенціал внутрішнього тандемного подвоєння гена FLT3 продемонстровано ін’єкцією клітин лінії 32D, які несуть аномалію, сингенним мишам. Це призводило до швидкого розвитку захворювання, подібного до лейкозу [30]. Однак доведено, що ретровірусна трансдукція мутованого FLT3 не є достатньою для ініціації лейкозу. Результатом трансплантації мишам модифікованих у такий спосіб клітин є розвиток лише олігоклонального мієлопроліферативного захворювання, але не лейкозу [34]. Припускають, що значення мутації гена FLT3 в лейкемогенезі, принаймні у випадку внутрішнього тандемного подвоєння, подібне до такого злитих генів BCR/ABL, TEL/ABL, TEL/PDGFRβ і TEL/JAK2, які активують тирозинкінази при ХМЛ. Активовані тирозинкінази індукують мієлопроліферативний фенотип, але не призводять до виникнення гострого лейкозу, обов’язковою умовою розвитку якого є порушення диференціації гемопоетичних попередників. 

Цей постулат, а також виявлення мутації FLT3 в асоціації з іншими перебудовами генів і точкових мутацій, склали основу гіпотези К. Deguchi і D.G. Gilliland [35]. Відповідно до гіпотези, для розвитку ГМЛ необхідні мутації двох різних класів, одна з яких зумовлює перевагу перед іншими кровотворними попередниками щодо проліферації та виживання, а інша – порушене диференціювання. У контексті цього твердження стає зрозумілим, у який спосіб мутація FLT3, що забезпечує проліферативну перевагу, може бути доповненою. Наприклад, транслокацією з утворенням гібридного гена PML/RARα, що блокує диференціювання клітин лейкемічного клону, але самостійно не здатна сформувати пухлинний фенотип [36, 37]. L.M. Kelly та співавт. [38] провели експеримент із трансплантації клітин із внутрішнім тандемним подвоєнням FLT3 PML/RARα трансгенним мишам. У результаті значно скоротився латентний період і підвищилась імовірність розвитку у тварин-реципієнтів захворювання, подібного до ГПЛ. Дані молекулярно-генетичної епідеміології лейкозів людини підтверджують запропоновану гіпотезу. Наприклад, внутрішні тандемні подвоєння FLT3 трапляються в 30-40% випадків ГМЛ з транслокацією (15;17) [16, 17], а мутації FLT3 усіх типів виявляють приблизно у 50% таких хворих [39]. Але мутації одного класу, такі як внутрішнє тандемне подвоєння FLT3, мутації TK-домену FLT3, N-RAS або K-RAS, що забезпечують проліферативний сигнал, дуже рідко фіксують в одного пацієнта. Частота поєднань мутацій N-RAS і JM-домену FLT3 варіює у хворих на ГМЛ від 0 до 4% [19, 40], що означає відсутність біологічної переваги подібної комбінації перед ізольованою мутацією кожного з генів щодо привнесення клітині проліферативної активності. Це справедливо і для мутацій іншого класу – транслокацій (15;17), (8;21), інверсії (16), перебудов гена MLL, які ніколи не співіснують разом. У результаті у переважної більшості пацієнтів у кожному випадку наявна тільки одна мутація одного класу. Але в багатьох із них може бути по одній мутації з двох класів одночасно.

Доведено, що в разі внутрішнього тандемного подвоєння FLT3 ГМЛ частіше характеризується лейкоцитозом і підвищеним умістом бластних клітин у периферичній крові та кістковому мозку [16, 17, 41]. Взаємозв’язок цих параметрів і мутації TK-домену гена FLT3 не настільки очевидний, але продемонстрований у кількох дослідженнях [17, 42]. Про асоціації аномалії з підвищеним рівнем лактатдегідрогенази повідомили H. Kiyoi та співавт. [29] і S. Frohling та співавт. [42]. Внутрішнє тандемне подвоєння FLT3 виявляли при всіх ФАБ-типах ГМЛ, але найчастіше при М3 і особливо М3v [16, 17, 22]. Рідко згадуються в цьому контексті типи ГМЛ М6 і М7. Частота мутацій TK-домену виявилась найбільшою при М4 і М5 і найменшою – при варіанті захворювання М2 [16, 26].

Від 9 до 23% пацієнтів із внутрішнім тандемним подвоєнням FLT3 мають кілька мутацій в JM-домені, що призводить до появи більш ніж однієї додаткової смуги під час електрофорезу продуктів полімеразної ланцюгової реакції ампліфікації JM-домену. Тандемно повторювані послідовності таких мутацій різні і, отже, вони виникали незалежно, внаслідок, імовірно, генетичної нестабільності, і зумовлювали появу кількох субклонів, які несуть різні мутації регіону. 

D.H. Christiansen і J. Pedersen-Bjergaard [43] встановили надзвичайну рідкісність внутрішніх тандемних подвоєнь FLT3 при вторинному, зумовленому терапією ГМЛ (3,6%). Це закономірно, оскільки, крім більш вираженої генетичної нестабільності, вторинний ГМЛ характеризується іншими, ніж лейкемічні процеси de novo, патогенетичними механізмами лейкемогенезу.

Не викликає сумніву, що внутрішні тандемні подвоєння FLT3 є чинником несприятливого клінічного прогнозу ГМЛ у дітей і дорослих до 60 років. Наявність мутації найтісніше корелює з підвищеним ризиком розвитку рецидиву, зменшенням безрецидивної і загальної виживаності, а у дітей – також і зі зниженням рівня досягнення повної ремісії (ПР) [16, 18, 44]. Більше того, багатофакторний аналіз підтвердив, що внутрішнє тандемне подвоєння – це найбільш значущий прогностичний фактор несприятливого результату лікування [20, 42]. Доведено, що наявність множинних мутацій JM-домену FLT3 визначає ще гірший клінічний прогноз при ГМЛ [22]. Але не вдалося надати докази зниження рівня досягнення ремісії або загальної виживаності (ЗВ) при мутації TK-домену гена FLT3 [8, 26, 42]. Отже, незважаючи на те що мутації JM- і TK-доменів FLT3 мають подібні функціональні наслідки, тобто втрату здатності до саморегуляції з подальшою активацією FLT3-рецептора, клінічне значення цих подій не однакове. Це може відображати як різний рівень активації FLT3-рецептора, зокрема й за різними сигнальними шляхами, так і вказувати на те, що внутрішнє тандемне подвоєння FLT3 є маркером генетично нестабільних клітин, які несуть інші, не визначені дисрегуляторні зміни геному.

Успіх терапії ХМЛ з використанням інгібіторів специфічної тирозинкінази став передумовою апробації інгібіторів тирозинкінази й у хворих на ГМЛ з мутацією FLT3 [45]. Після проведення великих рандомізованих досліджень інгібітори FLT3 поповнили арсенал засобів боротьби з лейкозом (табл.). У клінічних дослідженнях продемонстровано ефективність використання інгібіторів FLT3 першого та другого покоління у комбінації з хіміотерапією в першій лінії терапії ГМЛ або при лікуванні рефрактерних/рецидивних форм захворювання. Інгібітори FLT3 другого покоління ефективні у комбінації з інтенсивною хіміотерапією в першій індукції ремісії ГМЛ.

Мідостаурин

Мідостаурин – це інгібітор FLT3 першого покоління, який наразі схвалено Управлінням з контролю якості харчових продуктів і лікарських препаратів США (FDA) та Європейським агентством з лікарських засобів (EMA) для використання зі стандартною інтенсивною хіміотерапією вперше діагностованого ГМЛ на основі результатів дослідження RATIFY [173]. У дослідженні рандомізували 717 пацієнтів, які отримували класичну інтенсивну хіміотерапію і мідостаурин або класичну інтенсивну хіміотерапію і плацебо. Частота ПР становила 58,9 і 53,6%, тоді як середня 4-річна ЗВ – 51,4 і 44,3% у групах мідостаурину та плацебо відповідно. Профіль безпеки був зіставним в обох групах, і це нещодавно було підтверджено в програмі розширеного доступу RADIUS-X [46]. Мідостаурин у поєднанні з азацитидином оцінювали у I/II фазі дослідження при ГМЛ та МДС у 54 пацієнтів, непридатних для інтенсивної хіміотерапії або з рефрактерним/рецидивним захворюванням після попереднього лікування. Загальна частота відповіді на лікування становила 26% з частотою ПР + ПР із неповним відновленням показників крові 13%. Медіана ЗВ досягала 22 тижні [47].

Сорафеніб

Сорафеніб є ще одним інгібітором FLT3 першого покоління. Він був протестований у II і III фазах досліджень терапії раніше не лікованого ГМЛ у поєднанні з інтенсивною терапією з дискордантними результатами [48, 49]. Дуже цікаві результати були отримані в умовах після трансплантації. Дослідження SORMAIN було основним проспективним рандомізованим клінічним дослідженням післятрансплантаційного ведення пацієнтів з FLT3-позитивним ГМЛ. У цьому дослідженні 83 дорослих пацієнти з ГМЛ і внутрішніми тандемними подвоєннями FLT3 у першій ремісії після алогенної трансплантації стовбурових гемопоетичних клітин отримували сорафеніб або плацебо. Дворічна безрецидивна виживаність становила 85,0 і 53,3% у групах сорафенібу та плацебо відповідно (р=0,013), а ЗВ була значно довшою в групі сорафенібу (р=0,03) [50].

Креноланіб

Інгібітор FLT3 першого покоління креноланіб ефективний як при FLT3-позитивному ГМЛ із внутрішніми тандемними подвоєннями, так і при FLT3-позитивному ГМЛ з мутацією TK-домену. Він також справляє значний інгібуючий ефект на PDGFRα/β. У ранніх дослідженнях одержано багатообіцяючі результати як при вперше діагностованому, так і при раніше лікованому ГМЛ. У дослідженні ІІ фази у пацієнтів з нещодавно встановленим діагнозом, які отримували комбінацію креноланібу з цитарабіном і даунорубіцином, загальний рівень відповіді становив 94%. У пацієнтів, які приймали креноланіб у комбінації з цитарабіном та ідарубіцином, загальний рівень відповіді досягав 100% [51]. Наразі проводиться велике дослідження III фази ARO-021, у якому беруть участь пацієнти з уперше діагностованим ГМЛ і мутантним FLT3, метою якого є порівняння ефективності креноланібу та мідостаурину [52].

Гільтеритиніб

Гільтеритиніб є високоселективним інгібітором FLT3 другого покоління з активністю проти клітин ГМЛ, що мають мутації FLT3 (внутрішні тандемні подвоєння та/або мутації TK-домену). Позитивні результати використання препарату у пацієнтів з рефрактерним/рецидивним захворюванням зумовили його експериментальне використання в першій лінії терапії. Результати дослідження III фази ADMIRAL сприяли схваленню гільтеритинібу як монотерапії для пацієнтів із рефрактерним/рецидивним ГМЛ і мутацією FLT3. Гільтеритиніб порівнювали з хіміотерапією порятунку у 371 пацієнта. Медіана ЗВ була значно вищою в групі гільтеритинібу (9,3 проти 5,6 міс; p<0,001), як і частота ПР (34,0 проти 15,3%). Слід зазначити, що 88% пацієнтів не отримували попереднього лікування іншими інгібіторами FLT3 [53]. 

У дослідженні III фази LACEWING (NCT02752035) оцінювали гільтеритиніб з азацитидином порівняно з азацитидином у монотерапії у пацієнтів з ГМЛ і мутацією FLT3, які не відповідали критеріям для проведення інтенсивної хіміотерапії. Вища частота ПР спостерігалася в експериментальній групі, але ЗВ була зіставною в обох групах [54]. Гільтеритиніб був також протестований у поєднанні з венетоклаксом і в триплеті з азацитидином і венетоклаксом для хворих із рефрактерним/рецидивним та вперше виявленим ГМЛ [55, 56].

Квізартиніб

У дослідженні III фази QUANTUM-R, у якому порівнювали інгібітор FLT3 другого покоління квізартиніб з хіміотерапією порятунку при рефрактерному/рецидивному ГМЛ з внутрішніми тандемними подвоєннями FLT3, квізартиніб продемонстрував перевагу щодо ЗВ (6,2 порівняно з 4,7 міс у контрольній групі) [57]. Квізартиніб наразі схвалений у Японії для лікування рефрактерного/рецидивного ГМЛ з мутацією FLT3. 

У дослідженні I/II фази комбінації квізартинібу з азацитидином або низькодозовим цитарабіном оцінювали у пацієнтів з уперше виявленим або рефрактерним/рецидивним ГМЛ, пост-МДС із мутацією FLT3 (внутрішніми тандемними подвоєннями). Медіана ЗВ становила 19,2 міс в основній групі (квізартиніб/азацитидин) проти 8,5 міс у групі порівняння (квізартиніб/низькодозовий цитарабін) у першому режимі та 10,5 міс (квізартиніб/азацитидин) і 6,4 міс (квізартиніб/низькодозовий цитарабін) [58]. 

Квізартиніб також оцінювали в триплетній терапії в поєднанні з азацитидином і венетоклаксом у пацієнтів з уперше виявленим або рефрактерним/рецидивним ГМЛ і мутацією FLT3 (внутрішніми тандемними подвоєннями), які не підходили для інтенсивної хіміотерапії. Усі п’ять пацієнтів у когорті первинних пацієнтів досягли ПР. Частота ПР серед хворих із рефрактерним/рецидивним ГМЛ становила 65% з обнадійливою ЗВ 7,5 міс і 1-річною ЗВ 34%. Слід зазначити, що 68% цих пацієнтів отримували раніше гільтеритиніб, а мутації RAS/MAPK були пов’язані з первинною та вторинною резистентністю до терапії [59].

***

Таким чином, мідостаурин і гільтеритиніб, інгібітори FLT3 першого та другого покоління відповідно, тепер схвалені FDA для лікування ГМЛ. 

Результати дослідження RATIFY продемонстрували переваги поєднання мідостаурину зі стандартною хіміотерапією незалежно від того, чи проводили пацієнтам алогенну трансплантацію стовбурових гемопоетичних клітин у першій ремісії. Дані дослідження ADMIRAL підтвердили переваги використання інгібітора FLT3 гільтеритинібу над хіміотерапією порятунку, а також підкреслили користь інгібіторів FLT3 як моста до алогенної трансплантації стовбурових гемопоетичних клітин для пацієнтів із рефрактерним/рецидивним ГМЛ. Мідостаурин + хіміотерапія зараз вважається стандартом первинного лікування ГМЛ із мутацією FLT3 (з внутрішніми тандемними подвоєннями). 

Залишаються питання щодо ролі інгібіторів FLT3 як засобів підтримки після алогенної трансплантації стовбурових гемопоетичних клітин. Хоча дані дослідження SORMAIN були багатообіцяючими, вони не були переконливими, враховуючи високий рівень припинення лікування пацієнтами та відсутність лікування інгібіторами FLT3 під час індукції для більшості пацієнтів. Важливі дані очікуються від поточного дослідження BMT-CTN-1506 щодо гільтеритинібу на всіх етапах лікування, включно з підтримуючою схемою після алогенної трансплантації стовбурових гемопоетичних клітин. 

В Україні проводиться тестування пацієнтів з ГМЛ для виявлення мутацій FLT3. З лютого 2022 по липень 2023 р. обстежено 144 пацієнти, у 23 із них виявлені мутації FLT3 (5 мутацій FLT3 D835 та 18 – FLT3 ITD). Загальна частота мутацій D835 та ITD гена FLT3 складає 16,0%.

Найближчим часом будуть отримані результати досліджень, у яких вивчають використання інгібіторів FLT3 у комбінації з іншими терапевтичними засобами, такими як гіпометилюючі агенти, імунотерапевтичні засоби й інші цільові агенти. Очікується, що поточні дослідження нададуть додаткові варіанти лікування залежно від стану захворювання та чутливості до специфічних інгібіторів пацієнта з ГМЛ та мутацією FLT3.

Список літератури знаходиться в редакції.

Тематичний номер «Онкологія. Гематологія. Хіміотерапія» № 3 (82) 2023 р.