Cabozantinib抗藥性血癌細胞株MV4-11-XR的建立、特性研究及其治療策略

Abstract

急性骨髓性白血病(Acute myeloid leukemia, AML)是一個異質性高的血液惡性疾病，其中一種常見的基因變異為FLT3內部串聯重複(FLT3-ITD)，此變異在所有AML病人中佔了大約20~25%，並且已知和不良預後有關，也增加化學治療後復發的風險。目前已發展出許多針對FLT3蛋白的標靶藥物，但病人於治療後產生抗藥性是標靶藥物在臨床上所面臨的難題，因此有必要了解AML對小分子藥物的抗藥機制以及找尋克服抗藥性的治療策略。 本實驗室先前的研究發現酪胺酸激酶抑制劑cabozantinib於低劑量得以抑制具有FLT3-ITD突變的AML細胞生長，而為了探討cabozantinib在臨床上可能面臨的抗藥性問題，本研究利用AML細胞株MV4-11建立出對cabozantinib抗藥的細胞株MV4-11-XR，此抗藥株對cabozantinib的IC50為1504.6 ± 228.6 nM，而母株為9.5 ± 2.3 nM。 進一步分析MV4-11-XR細胞中FLT3 cDNA序列，結果發現兩種轉錄產物：FLT3-ITD/D835Y及FLT3-ITD/Exon 20。使用pyrosequencing及GeneScan的方法確認此兩種突變是從MV4-11細胞中篩選出來的結果。另外以西方墨點法分析FLT3及其下游訊息傳遞路徑的蛋白表現，除了p-FLT3及t-FLT3在抗藥株的表現較母株增加外，p-STAT5及p-AKT的表現也都上升，只有p-ERK沒有變化。此外，抗凋亡蛋白Mcl-1以及抑癌蛋白p53亦較母株細胞表現高。延伸探討p53蛋白表現量上升的情況，發現TP53基因變異由異型合子轉變成同型合子的突變，使得p53蛋白皆產生R248W突變而失去正常功能。 另外，以細胞抑殺實驗檢測其他酪胺酸激酶抑制劑對MV4-11-XR抗藥株之生長抑制情形，結果顯示抗藥株對crenolanib及midostaurin具有較佳的感受性，相對地，對sorafenib與quizartinib的感受性較差。以MEK抑制劑CI-1040，AKT抑制劑MK-2206處理MV4-11-XR抗藥株，無法在臨床上可達的藥物濃度下，達到抑制效果。而已知rRNA轉錄的增加和腫瘤生成有關聯，使用抑制rRNA轉錄的RNA polymerase I抑制劑CX-5461處理MV4-11-XR，能有效於低藥物濃度抑制MV4-11-XR細胞的生長。 總體而言，實驗室建立出來的MV4-11-XR細胞確實對Cabozantinib產生抗藥性。從我們的實驗結果顯示FLT3-ITD/D835Y及FLT3-ITD/Exon 20突變伴隨FLT3及其下游訊息傳遞路徑的蛋白表現量增加和Mcl-1蛋白過度表現與p53之R248W同型合子突變，是造成MV4-11-XR細胞對Cabozantinib產生抗藥性的可能原因。