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【旅德华人医师学者协会6月学术讲座】多发性骨髓瘤(MM)的临床和转化医学研究

2017年06月26日
作者:许晶   编译:郑果立,侯伟斌
来源:肿瘤资讯
本次讲座我们非常荣幸地邀请到了海德堡大学医院血液科副教授Marc S. Raab来讲授关于多发性骨髓瘤(MM)的临床和转化医学研究。Raab教授不仅在大学医院从事临床医生工作,同时也是是德国国家癌症研究中心(DKFZ)“Experimental Therapies for Hematologic Malignancies”实验室的负责人。作为一名资深的临床医生和全德顶尖的骨髓瘤研究中心主要负责人,他在血液学及肿瘤学领域的多个著名刊物上发表研究论文,其中包括Lancet, Blood, Cancer Discovery, Cancer Research等等,此外近年来他也连续受邀在全球最具影响力的血液学会议ASH annual meeting (美国血液学年会)和EHA annual meeting (欧洲血液学年会)上进行主题报告。

多发性骨髓瘤(MM)简介

多发性骨髓瘤是一种发生在骨髓中的浆细胞恶性病变,也是全球第二高发的血液肿瘤。由于浆细胞的主要功能是生产抗体(免疫球蛋白),所以98%的骨髓瘤病例伴有异常抗体(M蛋白或其单克隆游离轻链)的过度生成。故MM的一大特征就是血清和尿样中含有大量的M蛋白(图1),其典型临床表现和症状包括溶骨破坏导致的病理性骨折和骨痛、肾功能不全、贫血和高钙血症等。

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图1:正常浆细胞与骨髓瘤细胞示意图及血清蛋白电泳(SPE)对比图。如右下图中黑箭头所示,MM细胞中有一个显著的M蛋白峰(本图摘自文献1,2)

疾病进展模型

骨髓瘤的发生发生一般遵循这样一个逐步过程:Post GC B cells意义未明的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)冒烟型骨髓瘤(SMM)骨髓瘤(MM,新发病例)浆细胞白血病(PCL)或髓外浸润型骨髓瘤(EMM)。MGUS和SMM是无症状的,但都有一定几率进展为MM(MGUS为每年1%,SMM为每年10%)。

从肿瘤进化角度讲,骨髓瘤的进展曾经被认为是一种线性进化过程,也就是说MM起源于单克隆骨髓瘤增殖细胞(MPCs)。但是线性进化模型无法解释MM中普遍存在的瘤内异质性(intratumoral heterogeneity),因此MM的分支进化模型被提出来,即骨髓中会有多种MPCs克隆共存,竞争中的优势克隆会成为发病时的主体克隆。随着技术进展,越来越多的证据显示两种进展过程都存在于MM中(图2)。blob.png

图2:骨髓中MM的发生进展模型和肿瘤克隆进化。(本图摘自文献3)

多发性骨髓瘤治疗进展

MM的传统疗法只包括高剂量的化疗和激素(比如美法仑+强的松),随后针对年轻病人(适合干细胞移植的病人)实行自体干细胞移植,而年龄较大的病人和伴有严重并发症的病人都不适应移植。最近20年来,大多数患者都接受了新疗法,比如蛋白酶体抑制剂(PIs,如硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米);免疫调节类药物(IMiDs,沙利度胺、雷利度胺、泊马度胺);单克隆抗体(mAbs,达雷木单抗、埃罗妥珠单抗和免疫检查点抑制剂)。此外,大量靶向药物也在进行临床试验,如帕比司他、Selinexor等。由于这些新药和治疗手段,MM患者的五年生存率比上世纪七十年代翻了一倍。在海德堡骨髓瘤中心,患者平均生存时间可达9年。

主要挑战——难治的多发性骨髓瘤

虽然这些新的手段已经革命性地改变了MM治疗方法,但大部分患者在最后仍要面对复发和多重耐药等问题。所以,了解耐药的发生机制并基于新机制研制新的药物具有很重要的意义。

Kortüm等[4]自行设计了针对骨髓瘤的靶向重测序panel(M3P,3.0版)筛查了50个难治性MM病例的DNA样本,相对于新发病例来说,如下几个蛋白发生突变的频率明显增高,包括RAS/RAF(72%),TP53(26%),Cereblon pathway (CRBN 12%, CUL4B 6%,IRF4 4%,和IKZF1 2%)。其中通过追踪研究,三个病例在IMiD耐药后检测出了CRBN蛋白突变,而耐药前样本为CRBN野生型。体外实验证实了这三个CRBN突变位点——p.Gln327*、 p.Phe381Cys和p.Pro411His引起了雷利度胺耐药,并提示可能由于长期IMiD治疗引起。

病例报道——首例应用BRAF V600E突变抑制剂成功治疗难治性MM和靶向药引发的肿瘤克隆进化 [6,7]

BRAF是MAPK/ERK信号通路上的一个重要激酶,BRAF突变可能导致MAPK通路的持续性激活,因而引发癌症(图3)。近年来,BRAF V600E突变由于其在恶性黑色素瘤和经典毛细胞白血病以极高频率出现(50%和100%)并且可以被BRAF突变抑制剂--威罗菲尼(Zelboraf,2011年通过FDA认证)有效抑制而备受关注。虽然BRAF V600E突变在MM中发生率仅有4-10%,但一旦出现,则显著减少患者总体生存时间(45 vs. 106个月)[6]。

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图3. 目前肿瘤治疗中针对MAPK信号通路的靶向治疗策略。(来自文献5)

本病例是一位63岁女性,首诊发现多个BRAF V600E突变的病灶,对威罗菲尼应答良好,在低剂量间断治疗下病情稳定,5个病灶均持续变小。直到治疗九个月后复发,两处病灶小幅变大,而另外三处显著增大,随即改为正常剂量威罗菲尼,令人惊讶的是治疗一段时间后发现两个病灶应答良好,而另外三处无应答。通过靶向测序后发现这三个病灶在BRAF V600E突变基础上各自产生了不同种类的NRAS基因突变:NRAS G13R、NRAS G12A和NRAS Q61H,而两个应答良好的病灶则依然只有BRAF V600E突变。因为据报道,威罗菲尼对ERK通路有矛盾意向活化作用(paradoxical activation),所以立即停药,从第15个月转为PI疗法(硼替佐米+地塞米松)。随后这三处带有NRAS突变的病灶明显缩小,但换药5个月后之前两处病灶复发。最后,患者的5 个病灶在威罗菲尼和蛋白酶体抑制剂的联合疗法下维持应答(图4)。从这个病例我们了解到,NRAS突变可以导致肿瘤对威罗菲尼产生抗药性,而这种抗药性是可以通过联合蛋白酶体抑制剂用药来克服的;并且在骨髓瘤这样的血液肿瘤中,也会发生和实体肿瘤中一样的由靶向药物诱导的肿瘤进化。

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图4:病例中5个髓外MM病灶在整个病程中的不同变化。每个病灶都通过活检获得组织,进行靶向测序和免疫组化染色来评估突变水平、肿瘤分化和MAPK通路活化程度。威罗菲尼显示了其对BRAF V600E突变克隆的抑制作用,却导致了NRAS突变而产生耐药性。所幸的是所有耐药性最后均被威罗菲尼+硼替佐米+地塞米松三联疗法克服。

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参考文献

1. Multiple Myeloma Research Foundation (MMRF)  https://www.themmrf.org/

2. Warde Medical Laboratory http://www.wardelab.com/21-2.html

3. Morgan et al. The genetic architecture of multiple myeloma. Nature reviews Cancer 2012, 12(5):335-48.

4. Kortüm et.al. Targeted sequencing of refractory myeloma reveals a high incidence of mutations in CRBN and Ras pathway genes. Blood 2016, 128:1226-1233.

5. Samatar & Poulikakos, Targeting RAS–ERK signalling in cancer: promises and challenges. Nat. Rev. Drug Discov 2014. 13, 928-942.

6. Andrulis et al. Targeting the BRAF V600E mutation in multiple myeloma. Cancer Discovery 2013; 3(8):862-869.

7. Raab et.al. Spatially divergent clonal evolution in multiple myeloma: overcoming resistance to BRAF inhibition. Blood 2016, 127:2155-2157. 

责任编辑:肿瘤资讯-宋小编