Anna Dmoszyńska

Prof. dr hab. n. med. Anna Dmoszyńska
Terapie celowane w szpiczaku plazmocytowym
Klinika Hematoonkologii i Transplantacji Szpiku
Akademia Medyczna w Lublinie
SŁOWA KLUCZOWE:
szpiczak plazmocytowy – talidomid- trójtlenek arsenu – bortezomib – szczepionki
antyidiotypowe
WPROWADZENIE
Postęp w leczeniu szpiczaka plazmocytowego to nie tylko wprowadzenie
nowych leków, ale także lepsze poznanie biologii choroby i zidentyfikowanie
czynników korzystnych i niekorzystnych rokowniczo. Jedną z metod wprowadzonych
do diagnostyki chorób hematologicznych, w tym szpiczaka plazmocytowego jest
badanie profilu ekspresji genów (Gene Expression Profiling – GEP) (6). Metoda ta
zastosowana do badania izolowanych komórek CD 138 + wykazała, że próbki około
40% chorych na szpiczaka wykazują jedną z 5 nawracających translokacji
chromosomowych obejmujących locus w łańcuchu ciężkim immunoglobulin (IgH).
Translokacje w obrębie IgH związane są z aktywacją transkrypcji i dlatego ich
identyfikacja z klinicznego punktu widzenia jest bardzo ważna (15). Około 50%
próbek pobranych od chorych na szpiczaka wykazuje delecję ramion długich
chromosomu 13. Nieprawidłowość ta związana jest z krótszym czasem przeżycia
chorych (31). Metoda GEP pozwala także badać mechanizm, w jaki sposób
nowotworowe plazmocyty uczestniczą w powstawaniu zmian osteolitycznych (29).
Porównując metodą GEP chorych, u których występują zmiany osteolityczne i
chorych bez obecności tych zmian wykazano, że za zmiany osteolityczne może
odpowiadać gen Wnt-1, którego białko blokuje różnicowanie osteoblastów (29).
Badanie profilu ekspresji genów umożliwiło wyodrębnienie 3 genów, których
nieprawidłowa ekspresja prowadzi do szybkiego nawrotu i agresywnego przebiegu
choroby. Te geny to RAN, ZHP-2, CHC1L (26).
Wg Johna Shaughnessy (26) w szpiczaku o złym rokowaniu komórki szpiczakowe
wykazują ekspresję RAN i obniżoną ekspresję lub jej brak genów ZHP-2, CHC1L.
Natomiast chorzy z podwyższoną ekspresją genów ZHP-2, CHC1L mają znacząco
lepsze rokowanie. Do korzystnych zmian genetycznych zaliczono także hiperdiploidię
DNA i translokację t (11:14), podczas gdy hipodiploidia i delecja długich ramion
chromosomu 13 były niekorzystne rokowniczo.
Tabela 1
Mimo znaczących postępów w biologii i leczeniu szpiczaka plazmocytowego
choroba ta nadal pozostaje nieuleczalna, a mediana czasu przeżycia waha się
miedzy 30-40 miesięcy. Ponad połowa chorych odpowiada na pierwszoliniowe
leczenie, które u młodych wiekiem chorych, kandydatów do wysokodawkowej
chemioterapii wspomaganej przeszczepianiem obwodowych komórek macierzystych,
polega na podaniu 3-4 cykli skojarzonej chemioterapii typu VAD (winkrystyna +
adriamycyna + deksametazon). U chorych powyżej 65 roku życia najczęściej
stosowany jest melfalan podawany osobno bądź w skojarzeniu z prednizonem.
Schemat VAD został zastosowany po raz pierwszy przez Alexaniana w 1984 roku, a
melfalan stosowany jest w terapii szpiczaka od ponad 45 lat, a zatem najwyższy czas
na nowe terapie, które mogłyby wydłużyć czas przeżycia w tej nieuleczalnej
chorobie.
W drugiej połowie lat 90-tych ubiegłego wieku i w początkach obecnego
stulecia do leczenia szpiczaka wprowadzono kilka leków, których mechanizm
działania jest inny niż dotychczas stosowanych terapii (1, 7, 8, 10).
Nowe leki, które znalazły zastosowanie w terapii MM zestawiono w tabeli poniżej.
Tabela 2
Nowe leki, które wpływają na mikrośrodowisko szpiku to przede wszystkim
talidomid i jego nowe analogi, inhibitory proteasomu i trójtlenek arsenu (11, 13, 16).
TALIDOMID
W lubelskiej Klinice Hematoonkologii AM talidomid jest stosowany od ponad 5
lat. Długoterminowe wyniki leczenia opublikowane były w „British Journal of Cancer”
(12). W grupie 234 chorych z oporną/nawrotową postacią szpiczaka plazmocytowego
wykazano, że odpowiedź na leczenie wynosi 55,1% (CR+PR). Czynnikiem, który
determinował długotrwającą odpowiedź na talidomid było stężenie albumin przed
rozpoczęciem terapii talidomidem. Ciekawe, ze stężenie 2 mikroglobuliny nie było
związane z dobrą odpowiedzią na leczenie talidomidem. Lepsze wyniki można uzyskać
stosując talidomid jako leczenie pierwszoliniowe i w skojarzeniu z chemioterapią (21,
22).
INHIBITORY TRANSFERAZY FARNEZYLOWEJ
Inhibitory białkowej transferazy farnezylowej kluczowego enzymu w kaskadzie
przekazywania sygnałów za pośrednictwem białka RAS znalazły zastosowanie w
leczeniu chorób hematologicznych (17). Onkogen Ras jest najczęściej zmutowanym
genem w chorobach nowotworowych. Badania kliniczne z zastosowaniem inhibitora
białkowej transferazy farnezylowej (tipifamib, Zarnestra) wykazały, że u chorych z
oporną na leczenie postacią szpiczaka mnogiego można uzyskać stabilizację
choroby u 50% chorych (redukcja białka monoklonalnego co najmniej 25%) (1). W
badaniu tym lek podawano w dawce 300 mg 2 x dziennie przez 3 tygodnie.
TRÓJTLENEK ARSENU
Hussein i wsp. (13) opublikowali wstępne wyniki drugiej fazy badań dotyczące
24 chorych z oporną/nawrotową postacią szpiczaka mnogiego leczonych trójtlenkiem
arsenu. Autorzy ci wykazali odpowiedź na leczenie u 33% chorych, a stabilizację
choroby u 25%. Lek stosowany był w dwutygodniowych cyklach w dawce 0,25
mg/kg/24h z dwutygodniową przerwą miedzy cyklami. Mediana czasu do wystąpienia
do odpowiedzi wyniosła 67,5 dnia a mediana czasu trwania odpowiedzi 130 dni.
OLIGONUKLEOTYDY ANTYSENSOWNE
Jednym z pierwszych genów zidentyfikowanych jako protoonkogen o
aktywności antyapoptotycznej był BCL-2. Zwiększoną ekspresję BCL-2 stwierdzono
w 80-100% próbek pochodzących od chorych na szpiczaka (4). Nadekspresja BCL-2
pozwala na tworzenie stabilnych homodimerów w błonie mitochondriów, co
zapobiega uwalnianiu cytochromu C hamując ostatnie etapy kaskady apoptycznej.
Aby zahamować ekspresję białek antyapoptotycznych stosuje się oligonukleotydy
antysensowne, które są krótkimi segmentami DNA, a przyłączone do docelowego
mRNA powodują hamowanie translacji docelowego RNA (7). Duża ekspresja BCL-2
oraz białek z tej rodziny Mcl-1 i BCLXL odpowiedzialnych za zahamowanie apoptozy i
oporność na leczenie wskazuje, że oligonukleotydy antysensowne mogą znaleźć
zastosowanie w terapii MM.
INHIBITORY PROTEASOMU
Jedną z najnowszych terapii celowanych w szpiczaku plazmocytowym jest
hamowanie układu degradującego białka ubikwityna – proteasom (16).
Proteasom 26S jest kompleksem enzymatycznym obecnym w jądrze i cytoplaźmie
każdej komórki i odgrywa kluczową rolę w degradacji białek istotnych w regulacji
cyklu komórkowego i transkrypcji. Degradacja tych białek aktywuje inne białka istotne
we wzroście komórki.
Jednym z najsilniejszych inhibitorów proteasomu jest dwupeptydowy kwas
boronowy (bortezomib, VELCADE). Bortezomib tworzy kowalencyjne wiązania z
aktywnym miejscem treoniny w rdzeniu kompleksu proteaosomu. Połączenie to
hamuje aktywność chymotrypsyny w proteasomie. Wiele badań sugeruje, ze celem
działania bortezomibu jest jądrowy czynnik transkrypcyjny NFkB chociaż dokładny
mechanizm działania tego leku jest nieznany. W badaniach doświadczalnych
wykazano jednak, że dawki bortezomibu konieczne do zahamowania NFKB są
większe niż dopuszczalna dawka leku, co wskazuje, że czynnik ten nie jest
pierwszym celem działania bortezomibu (2). Hideshima i wsp. (10) wykazali, że
bortezomib hamuje znacząco ekspresję molekuł adhezyjnych zmniejszając interakcję
komórek szpiczaka z mikrośrodowiskiem szpiku przez zmniejszenie sekrecji cytokin,
a wśród nich TNF, który stymuluje NFKB.
W badaniu II fazy z zastosowaniem bortezomibu oceniano 202 chorych z
opornym szpiczakiem plazmocytowym. Odpowiedź na leczenie (CR + PR + MR)
wyniosła 35%, w tym remisja całkowita i częściowa 27%. W grupie 202 chorych,
którzy uzyskali remisję całkowitą znalazło się 12, u których nigdy wcześniej nie
uzyskano nawet częściowej remisji. Mediana całkowitego przeżycia wynosiła 16
miesięcy (23).
INHIBITORY DEACETYLAZY HISTONOWEJ
Acetylacja histonu moduluje ekspresję genów, różnicowanie komórek i ich
przeżycie. Proces ten regulowany jest przez transferazę acetylową i deacetylazę
histonową - enzymy o działaniu przeciwstawnym do procesu acetylacji histonu.
Inhibitory deacetylazy histonowej wzbudzają różnicowanie i/lub selektywną apoptozę
w zmienionych nowotworowo komórkach. Mitsiades i wsp. (20) stwierdzili, że te
inhibitory są wielce obiecującą opcję leczniczą.
SZCZEPIONKI ANTYIDIOTYPOWE
Różne formy immunoterapii w leczeniu nowotworów hematologicznych mają
na celu modyfikację stanu odpornościowego pacjenta i indukowanie swoistej
odpowiedzi przeciwnowotworowej. W tym celu najczęściej podaje się komórki
nowotworowe lub ich antygeny w połączeniu z różnymi adjuwantami takimi jak:
związki glinu, KLH, BCG czy cytokiny Il-2, Il-12, GM-CSF (19).
Wśród wielu form immunoterapii szczepionki antyidiotypowe wydają się być
najbardziej obiecującą formą leczenia w szpiczaku plazmocytowym i chłoniakach
nieziarniczych. Przeciwciała antyidiotypowe skierowane są wobec idiotypów komórek
szpiczakowych. Jednak skuteczność tej terapii ograniczają mutacje genów VDJ
zmieniające idiotypy receptorów immunoglobulinowych (19).
W szpiczaku uzyskanie całkowitej remisji biologicznej jest niezwykle trudne, co jest
między innymi spowodowane brakiem właściwej odpowiedzi T komórkowej u
szczepionych chorych. Aby szczepienie było efektywne niezbędne jest, aby
immunogen był skutecznie rozpoznawany przez limfocyty T pacjenta (30).
Mimo wprowadzenia nowych leków do terapii szpiczaka plazmocytowego, nie
można jeszcze obwieścić zwycięstwa nad tą nieuleczalną chorobą. Ocena
nowowprowadzanych leków wymaga dłuższej obserwacji i ich rzeczywista wartość
będzie zweryfikowana w wieloośrodkowych badaniach klinicznych na dużej liczbie
chorych.
Piśmiennictwo
1. Alsina M, Fonseca R, Wilson EF i wsp. Farnesyltransferase inhibitor tipifamib is
well tolerated, induces stabilization of disease and inhibits farnesylation and
oncogenic/tumor survival pathways in patients with advanced multiple myeloma.
Blood 2004; 103:3271-3277.
2. Berenson JR, Ma HM, Vescio R. The role of nuclear factor kappa B in the biology
and treatment of multiple myeloma. Semin. Oncol. 2001; 28:626-33.
3. Dammacco F, Castoldi G, Rodjer WS. Efficacy of epoetin α in the treatment of
anaemia of multiple myeloma. Br. J. Haemat. 2001; 113:172-9.
4. Dmoszyńska A, Podhorecka M, Mańko J, Bojarska-Junak A, Skomra D.: The
influence in thalidomide therapy on secretion immunophenotype, BCL-2
expression and microvessel density in patients with resistant or relapsed multiple
myeloma. Neoplasma 2005; 52:91-97.
5. Dmoszyńska A, Podhorecka M, Roliński J, Soroka-Wojtaszko M.: Influence of
lovastatin on BCL-2 and BAX expression by plasma cells and T lymphocytes in
short-term cultures of multiple myeloma bone marrow mononuclear cells. Pol. J.
Pharmacol. 2004; 56:485-489.
6. Fonseca R, Barlogie B, Bataille R. i wsp.: Genetics and cytogenetics of multiple
myeloma: a workshop report. Cancer Res. 2004; 64:1546-1558.
7. Galderisi U, Casino A, Giordano A. Antisense oligonucleotides as therapeutic
agents. J. Cell Physiol. 1999; 181:251-7.
8. Griffin J. The biology of signal transduction inhibition: basic science to novel
therapies. Semin. Oncol. 2001; 28:3-8.
9. Hayashi T, Hideshima T, Akiyama M i wsp. Arsenic trioxide inhibits growth of
human multiple myeloma cells in the bone marrow microenvironment. Mol.
Cancer. Ther. 2002; 1:851-860.
10. Hideshima T, Akiyama M, Hayashi T i wsp. Targeting p 38 MAPK inhibits multiple
myeloma cell growth in the bone marrow milieu. Blood 2003; 101:703-705.
11. Hideshima T, Chauhan D, Shima Y i wsp. Thalidomide and its analogs overcome
drug resistance of human multiple myeloma cells to conventional chemotherapy.
Blood 2000; 96:2943-2950.
12. Hus I, Dmoszyńska A, Mańko J, i wsp. An evaluation of factors preceeding longterm response to thalidomide in 234 patients with relapsed or resistant multiple
myeloma. Brit. J. Cancer 2004, 91:1873-1879.
13. Hussein MA, Salek M, Ravandi F i wsp. Phase 2 study of arsenic trioxide In
patients with relapsed or refractory multiple myeloma. Br. J. Haemat. 2004;
125:470-6.
14. Kraj M. Nowe koncepcje w poznaniu patogenezy szpiczakowej choroby kości.
Acta Haemat. Pol. 2003; 34:105-112.
15. Landowski T, Dalton W.S.: Biological basis of therapy: new molecular targets. W:
“Multiple myeloma and related disorders” red. G. Gahrton, B. GM. Durie i D.M.
Samson. Wyd. Arnold 2004, 292-304.
16. Le Blance R, Catley LP, Hideshima T i wsp. Proteasome inhibitor PS-341 inhibits
human myeloma cell growth in vivo and prolongs survival in a murine model.
Cancer Res. 2002; 62:4996-5000.
17. Liu P, Leong T, Quam L i wsp. Activating mutations of N and K-ras in multiple
myeloma show different clinical associations: analysis of the Eastern Cooperative
Oncology Group phase III trial. Blood 1996; 88:2699-706.
18. McCloskey EV. Management of bone disease. W “Multiple myeloma and related
disorderes” red. G. Gahrton, GMB Brian, DM Samson. Wyd. Arnold 2004 str. 319338.
19. Mellsted H. Immunotherapeutic approaches. In “Multiple myeloma and related
disorders” red. G. Gahrton, GMB Brian, DM Samson. Wyd. Arnold 2004 str. 305315.
20. Mitsiades N, Mitsiades CS, Richardson P. i wsp. Molecular sequelae of histone
deacetylase inhibition in human malignant B cells. Blood 2003; 101:4055-4062.
21. Munshi N, Wilson CS. Increased bone marrow microvessel density in newly
diagnosed multiple myeloma a poor prognosis. Semin. Oncol. 2001; 28:565-9.
22. Offidani M, Marconi M, Corvatta L, Legni P.: Thalidomide plus oral melphalan for
advanced multiple myeloma: a phase II study. Haematologica 2003; 88:14321433.
23. Podar K, Tai YT, Davies FE i wsp. Vascular endothelial growth factor triggers
signaling cascades mediating multiple myeloma cell growth and migration. Blood
2001; 98:428-435.
24. Richardson P, Barlogie B, Berenson J i wsp. A phase 2 study of bortezomib in
relapsed, refractory myeloma. N. Engl. J. Med. 2003; 348:2609-2617.
25. Shey SA, Fields P, Barlett JB i wsp. Phase I study of an immunomodulatory
thalidomide analog CC4047 in relapsed or refractory multiple myeloma. J. Clin.
Oncol. 2004, (in press)
26. Shaughnessy J. Jr. Toward the use of gene expression profiling in the clinical
managements of multiple myeloma. Hematology 2004. ASH Educat. Book 238243.
27. Singhal S., Mehta J., Desikan R.: Antitumor activity of thalidomide in refractory
multiple myeloma. N. Eng. J. Med., 1999, 3421, 1565-1571.
28. Tamm J, Dorken B, Hartmann G. Antisense therapy in oncology: new hope for an
old idea? Lancet 2001; 358:251-257.
29. Tian E, Zhan F, Walker R. i wsp. The role of the WNT-signaling antagonist DKK 1
in the development of osteolytic lesions in multiple myeloma. N. Eng. J. Med.
2003; 3492:2483-2494.
30. Treon SP, Radji N, Andersen KC. Immunotherapy strategies for a treatment of
plasma cell malignancies. Semin. Oncol. 2000; 27:598-613.
31. Zhan F, Harbin J, Bumm KJ. i wsp.: Global GEP can be used to accurately predict
chromosome 13 deletion In MM. Blood 2001; 98:1553 (abstract).
Tabela 1. Znaczenie badań profilu ekspresji genów i zaburzeń
chromosomowych w szpiczaku plazmocytowym.
Gen
Rokowanie dobre
Rokowanie niekorzystne
zwiększona ekspresja
RAN
CHC1L
zwiększona ekspresja
obniżona ekspresja
ZHP-2
zwiększona ekspresja
obniżona ekspresja
zwiększona ekspresja
WNT-1
t(11:14)q13
+
hiperdiploidia
+
hipodiploidia
+
Delecja długich ramion
+
chromosomu 13
Prawidłowy kariotyp
+
Tabela 2. Terapia celowana w szpiczaku plazmocytowym
I.
Leki wpływające na
II.
Leki wpływające na komórki
 Inhibitor receptora naczyniowo-
mikrośrodowisko
 Talidomid i nowe analogi (11,
śródbłonkowego czynnika wzrostu
21, 25, 27)
VEGF-R (23)
 Inhibitory proteasomu
 Inhibitory deacetylazy histonowej
(Velcade) (16, 24)
(20)
 Trójtlenek arsenu (Trisenox)
 Statyny (5)
(9, 13)
III.
Leki przerywające
przewodzenie sygnałów
IV.
Leki wspomagające
 Bisfosfoniany (18)
 Inhibitory McL-1 (8)
 Osteoprotegeryna (14)
 Oligonukleotydy
 Erytropoetyna (3)
antysensowne (Genasense)
(7, 28)
 Inhibitory JNK (10)
Inhibitory transferazy
farnezylowej (FTI-RI inhibitor)
(1, 15)
Tabela 3. Mechanizm działania nowych immunomodulatorów
biologicznych w szpiczaku plazmocytowym
Mechanizm
Nazwa leku

Talidomid i jego analogi
Zahamowanie wzrostu komórki

Bortezomib
i apoptoza

Statyny

As2O3
Zmniejszenie produkcji cytokin (Il-6, IGF-1,

Talidomid
VEGF, Il-1)

Bortezomib

As2O3

Talidomid
Zahamowanie angiogenezy podścieliska

Statyny
szpiku

Bortezomib

As2O3
Wzbudzanie odpowiedzi przeciw

Il-2
komórkom szpiczakowym (zwiększenie

IFN 
limf. T CD 8+ i kom. NK)

Talidomid

Talidomid
Osłabienie interakcji z komórkami

Bortezomib
podścieliska szpiku

As2O3