Mutace v epigenetických regulátorech – potenciální prognostické markery a terapeutické cíle u akutní myeloidní leukemie

Overview

Správné řízení genové exprese hraje zásadní roli v diferenciaci hematopoetických kmenových buněk a dalších procesech hematopoézy. Zásah do epigenetické regulace genové exprese charakterizuje patogenezi celé řady nejen hematologických malignit. V genomech pacientů s akutní myeloidní leukemií, zejména ve skupině s normálním karyotypem, byly opakovaně prokázány somatické mutace v epigenetických regulátorech vč. DNMT3A, TET2, IDH1, IDH2, ASXL1, MLL nebo EZH2. Jedná se o časné preleukemické zásahy, které bývají stabilním ukazatelem klinického vývoje onemocnění a v kombinaci s „driver“ mutacemi (NPM1, FLT3, MLL, RUNX1 aj.) představují kandidátní markery pro monitorování minimální reziduální nemoci. Specifický mutační profil každého pacienta získaný s využitím moderních molekulárních metod, jako je sekvenování nové generace, může přinést zásadní informaci o případném rozvoji relapsu či dosažení remise onemocnění. Cílem této práce je shrnout poznatky o klinickém, bio­­logickém a terapeutickém významu mutací vybraných epigenetických regulátorů rekurentních u akutní myeloidní leukemie.

Klíčová slova:

prognóza – akutní myeloidní leukemie – epigenetické mutace – epigenetické regulátory

ÚVOD

Akutní myeloidní leukemie (AML) jsou onemocnění, kterými trpí především lidé staršího věku (dospělí nad 60 let). Představují značně heterogenní skupinu klonálních poruch krvetvorby, které jsou charakterizovány kumulací nezralých hematopoetických buněk myeloidní řady v kostní dřeni a periferní krvi, případně v extramedulárních tkáních. Navzdory intenzivnímu hledaní nových terapeutických cílů, které by pomohly zlepšit výsledky léčby nejen u starších pacientů, zůstávají léčebné strategie pro pacienty s nově dia­gnostikovanou AML dlouhodobě bez výrazných změn [1]. Režimy s kurativním potenciálem se zakládají na intenzivní indukční chemoterapii s cytarabinem v kombinaci s antracykliny (7 + 3), následované chemoterapií konsolidační, alogenní transplantací krvetvorných kmenových buněk (aloTKB) u pacientů s rizikovým onemocněním, nebo několika cykly léčby založené na vysoko-dávkovaném cytarabinu u pacientů s příznivou prognózou [2]. Indukční chemoterapie je v současné době zlatým standardem pro dosažení kompletní remise onemocnění (complete remission – CR) u mladších nemocných (< 65 let). V kombinaci s aloTKB nabízí velké části pacientů šanci na úplné vyléčení. Kritéria pro léčbu intenzivní chemoterapií a následnou aloTKB ve většině případů nesplňují starší nemocní (> 65 let), tedy významná část (cca 50 %) dospělých pacientů s AML. Jejich prognóza, vyplývající ze samotné podstaty onemocnění a velkého počtu přidružených komorbidit, je neuspokojivá a dlouhodobé přežití se pohybuje pod úrovní 10 % [3].

Na patogenezi AML se podílí řada cytogenetických změn, které zasahují krvetvorné kmenové buňky nebo progenitory. Odpovídají za klonální proliferaci abnormálně diferencovaných či nediferencovaných myeloidních buněk a za heterogenní klinickou manifestaci AML. Díky detailnímu náhledu na genetické pozadí AML se povedlo podrobně zhodnotit genetickou heterogenitu jednotlivých genomů AML a částečně propojit patofyziologii AML s desítkami různých genových mutací, z nichž vybrané somatické mutace našly uplatnění nejen v dia­gnostice, ale i v prognostické stratifikaci AML [3–5]. Samotné genetické změny (mutace, chromozomální přestavby) jsou často provázeny deregulací epigenetických mechanizmů. Na porušení epigenomu se podílí nejčastěji mutace v genech zodpovědných za samotné epigenetické pochody, ale byl prokázán i vliv ně­kte­rých složek životního prostředí (např. složení stravy, expozice chemikáliím aj.). Základními epigenetickými mechanizmy regulace genové exprese jsou metylace a hydroxymetylace DNA (DNMT3A, TET2), posttranslační modifikace histonů (EZH2, ASXL1, MLL) a aktivita velké skupiny nekódujících RNA. Jako epigenetické jsou označované mechanizmy ovlivňující strukturu chromatinu (komplex DNA a histonů) a mechanizmy ovlivňující genovou expresi přímo pomocí metylace DNA. Jedná se o dynamické a přísně regulované procesy, které mění elektrostatický náboj chromatinu a podílí se na modulaci vazeb mezi chromatinem a transkripčními faktory, mezi chromatinem a chromatin remodelujícím komplexem či modifikujícím internukleozomální interakce. Jejich vzájemným působením dochází k reverzibilnímu vypínání a zapínání genů bez zásahu do sekvence nukleotidů v samotné DNA. Podílí se na regulaci základních buněčných procesů replikace, transkripce a opravy poškození DNA. Vývoj AML je důsledkem vzniku mutací v genech fyziologicky zapojených do epigenetických procesů [6]. Obecné pravidlo, že frekvence mutací se zvyšuje úměrně s věkem nemocných a v průběhu klonální evoluce AML, platí i pro epigenetiku. Odpověď na otázku, zda by „náprava“ narušených epigenetických procesů mohla ovlivnit průběh AML, je aktuálně předmětem intenzivních studií. Tento přehled věnujeme vybraným epigenetickým regulátorům, jejichž mutace jsou u AML rekurentní a které představují potenciální prognostické markery a do budoucna slibné terapeutické cíle.

MUTACE V GENECH, KTERÉ ZASAHUJÍ DO MODIFIKACÍ CYTOZINOVÝCH ZBYTKŮ V DNA – NMT3A A TET2

Metylace DNA probíhá na cytozinu a je katalyzována DNA metyltransferázami (DNMT). Po ní následuje změna prostorové konformace nukleozomů (komplex DNA a histonů) a vazba dalších enzymů (histon deacetylázy a histon metyltranferázy), což vede k umlčení transkripce daného genu. Samotná metylace DNA je reverzibilní. Buňka má k dispozici enzymy, které vzhledem k výše zmíněným DNMT plní funkci antagonistickou. Účinek DNMT ruší specifické enzymy katalyzující hydroxymetylaci, TET (ten-eleven-translocation genes).

Mutace DNMT3A

Asi 15–25 % pacientů s de novo AML má v době dia­gnózy prokázánou mutaci v genu pro DNA metyltransferázu 3A (DNMT3A). Nejvyšší incidence mutací je popisována u AML s intermediární prognózou, která zahrnuje i AML s NK (normální karyotyp) [7]. Až 65 % všech mutací DNMT3A jsou heterozygotní substituce v kodonu R882, postihující katalytickou (metyltransferázovou) doménu proteinu. Ostatní somatické mutace v DNMT3A jsou naopak považované za příčinu hypermetylačního stavu způsobeného ztrátou autoinhibiční funkce proteinu. Alela DNMT3A^R882 funguje pravděpodobně jako dominantně negativní regulátor alely standardní DNMT3A^wt (wild type). Zabraňuje normální tetramerizaci proteinových podjednotek, která je nezbytná pro fyziologickou funkci enzymu. Tím je negativně ovlivněna katalytická aktivita celého komplexu, jeho stabilita a schopnost vázat se na DNA ve srovnání s nemutovaným enzymem [8]. Dle výsledků meta-analýzy z roku 2016, zahrnující 4474 AML z 8 nezávislých studií, detekce DNMT3A^R882 signifikantně zkracuje dobu přežití bez relapsu (relapse free survival – RFS) i celkové přežití (over­all survival – OS) jak u mladších nemocných (< 60 let), tak u starších pacientů (≥ 60 let), a to bez ohledu na cytogenetické změny [9]. Prognostickou hodnotu mutací v DNMT3A u pacientů s AML je ovšem nutné posuzovat v kontextu přítomnosti dalších molekulárních změn, vč. mutací ve Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3), nukleofosminu (NPM1) nebo izocitrát dehydrogenázách (IDH1/2), které s nimi mohou koexistovat. Mechanizmus leukemogeneze způsobené DNMT3A^mut u AML nebyl zatím úplně objasněn. Výzkum v oblasti klonální evoluce AML však ukázal, že mutace DNMT3A zasahují krvetvorné buňky již v raném stádiu vyzrávání. Představují kandidáty původních mutací, které vznikají již na úrovni zakladatelského „preleukemického“ klonu a stabilně doprovázejí „driver“ mutace během klonální evoluce AML [10]. Perzistence DNMT3A^mut u pacientů v dlouhodobé CR či po indukční a konsolidační terapii nemá podle ně­kte­rých studií negativní vliv na klinický průběh AML [11,12]. Otázkou proto zůstává vhodnost využití DNMT3A^mut jako markeru pro sledování minimální reziduální nemoci (MRD). Současná doporučení se zmiňují o možnosti využít tyto mutace jako markery pro sledování MRD pouze v případě, že je k dispozici ještě druhý stabilní marker pro tento monitoring [13].

Mutace TET2

Gen Ten-Eleven Translocation 2 (TET2) je považován za tumor supresor. V roce 2009 několik studií upozornilo na častý výskyt somatických mutací v genu TET2 u poruch myeloidní řady vč. MDS, MPN, AML, CMML a systémové mastocytózy [14]. Rekurentní výskyt TET2^mut bývá detekován až u 28 % dospělých pacientů s AML v závislosti na klinickém a etiologickém podkladu onemocnění. Incidenci 18–23 % vykazují AML s NK [15]. Studie na klinických souborech AML zdokumentovaly četný výskyt TET2^mut ve skupině starších nemocných (> 65 let) a poukazují na koincidenci TET2^mut s prognostickými mutacemi v genech NPM1, FLT3-ITD_low a bialelickými mutacemi v CCAAT/enhancer-binding proteinu alfa (CEBPA^dm) [16]. Jako rizikový se považuje nález TET2^mut u AML s NK a lze u nich zvážit aloTKB již po dosažení prvního CR onemocnění. Tito nemocní mohou představovat kandidáty pro alternativní formy terapie [3].

Vlivem mutací ve vysoce evolučně konzervovaných doménách ztrácí protein TET2 svou fyziologickou funkci. Missense mutace na C-konci postihují hlavní oxygenázovou funkci enzymu. Posunové a nonsense mutace na  N-konci vedou k předčasně ukončené syntéze proteinu a narušují jeho fyziologickou konformaci. Důsledkem je hypermetylace oblastí regulujících především expresi tumor supresorů. Podobně jako DNMT3A^mut se inaktivace TET2 řadí do raného období leukemogeneze. Populace iniciovaných buněk získává díky inaktivaci TET2 schopnost rychlé sebeobnovy, klonálně expanduje na úkor fyziologické populace HSC a dává vznik preleukemickému klonu [17].

MUTACE V GENECH, KTERÉ ZASAHUJÍ DO MODIFIKACE DNA I DO POSTTRANSLAČNÍCH MODIFIKACÍ HISTONŮ – IDH1/IDH2

Přibližně 20 % dospělých s AML má v době dia­gnózy prokázánou heterozygotní mutaci v jednom z genů kódujících izocitrát dehydrogenázy [18]. Incidence 6–16 % připadá na mutace v genu IDH1, jejichž výskyt je méně častý než mutace v mitochondriálním homologu IDH2 s frekvencí 8–19 % [19]. Vyšší výskyt, 25–30 % IDH1/2^mut, bývá detekován ve skupinách starších nemocných a u AML s NK, především u AML s mutací v NPM1. Často se vyskytují společně s FLT3-ITD. Téměř jistě lze vyloučit vzájemný výskyt IDH1/2^mut a TET2^mut a současný výskyt mutací v obou IDH genech je také vzácný [20]. V genomech pacientů s AML byly popsány tři rekurentní mutační hot spoty, které odpovídají evolučně vysoce konzervovaným aminokyselinám v aktivních místech obou enzymů. Ve všech třech případech se jedná o argininy v pozicích IDH1^R132, IDH2^R140 a IDH2^R172. Jejich bodové mutace jsou spojeny se ztrátou fyziologické aktivity enzymu, přeměny citrátu na a-KG (a-ketoglutarát) v Krebsově cyklu a v buněčném metabolizmu. Aberantní enzymy získávají novou katalytickou funkci (gain-of-function), a to schopnost redukovat a-KG na 2-hydroxy­glutarát   (R-2-HG). Abnormální akumulace onkometabolitu (R) -2-HG kompetitivně inhibuje řadu a-KG dependentních enzymů vč. TET2, demetylaci histonů, ale také aktivaci HIF-1a [21]. Zásahem do metylačních procesů se spouští rozsáhlá epigenetická deregulace a IDH^mut mají podíl na globální hypermetylaci genomu, tzv. hypermetylačním fenotypu, který typicky doprovází patogenezi AML.

I když se mutace v IDH1/2 řadí mezi nejčastější rekurentní mutace AML a jejich podíl na leukemogenezi tohoto onemocnění byl jasně prokázán, přínos pro rizikovou stratifikaci AML je zatím méně jasný. Pilotní studie klinických souborů AML přinesly řadu kontroverzních dat [19]. Nicméně v případě nálezu IDH1^mut či IDH2^mut u AML se doporučuje přihlížet i na typ mutace (IDH1 vs IDH2, IDH2^R140 vs IDH2^R172) [22]. Papaemmanuil et al. 2016 se domnívají, že pacienti s izolovaným nálezem IDH2 ^R172 bez dalších driver mutací by měli dle modelu NPM1^mut AML tvořit provizorní molekulární skupinu AML. Doporučují zvážit začlenění mutací IDH2 do prognostických podskupin společně s dalšími mutacemi v TP53, SRSF2, ASXL1 a DNMT3A [6].

MUTACE V GENECH, KTERÉ ZASAHUJÍ DO POSTTRANSLAČNÍCH MODIFIKACÍ HISTONŮ – GENY SKUPINY POLYCOMB

Metylace probíhá nejen na DNA, ale i na histonových proteinech. Kromě ní dochází na N-terminálních koncích histonů k řadě dalších posttranslačních úprav (acetylaci, fosforylaci, ubikvitinylaci, sumoylaci). Deregulace metylace a acetylace histonů je popisována u širokého spektra hematologických malignit, nejen u AML, ale i u leukemií se smíšeným fenotypem a akutních lymfoblastických leukemií [23]. Spojení mezi epigenetickou regulací DNA a histony tvoří specifický multiproteinový komplex vázající se na chromatin, tzv. polycomb represive group (PcG nebo PRC).

Historicky prvním genem podílejícím se na posttranslačních modifikacích histonů je dobře známý gen histon lyzin metyltransferázy 2A (KMT2A). Variabilní přestavby KMT2A při dia­gnóze vykazuje 5–10 % případů AML. Až na několik málo výjimek jsou onkogenní přestavby KMT2A známkou agresivního typu onemocnění s velmi nepříznivou prognózou [24]. Druhým typem mutací v genu KMT2A jsou parciální tandemové duplikace mezi exony 2 a 8, které se vyskytují u 4–14 % AML a jsou indikátorem horšího průběhu onemocnění, obzvlášť u AML s NK [25].

Méně prostudovaným genem z rodiny Polycomb, jehož mutace byly iniciálně prokázány u MDS a CMMoL a posléze u všech ostatních poruch myeloidní krvetvorby, vč. AML, je gen Additional Sex Comb Like 1 (ASXL1). Mutace ASXL1, nejčastěji posunové a missense v exonu 12, se raritně vyskytují u 3–5 % případů AML. Vyšší frekvenci ASXL1^mut (11–17 %) vykazuje AML s intermediární prognózou, starší nemocní (≥ 60 let) a pacienti se sekundárními AML [26,27]. V několika případech byl popsán výskyt ASXL1^mut spolu s RUNX1^mut nebo trizomií chromozomu 8 [28]. V souboru starších nemocných měla ASXL1^mut negativní vliv na počet dosažených CR a OS u AML s NK [29].

Malá skupina dospělých s AML (do 2 %) vykazovala mutace v genu pro histon metyltransferázu Enhancer of Zeste Homologue 2 (EZH2). EZH2 je součástí komplexu PRC2 (polycomb repressive complex 2) a podílí se na inaktivaci transkripce metylací lyzinu v pozici 27 v histonu H3, a tím na udržování rovnováhy mezi diferenciací a obnovou hematopoetických progenitorů [30]. Mutace EZH2 bývají častěji pozorovány u vzácného typu megakaryoblastické AML a u leukemie asociované s Downovým syndromem. U těchto byly korelovány s horším OS [31,32]. Klinický význam těchto mutací u AML se i s ohledem na jejich nízkou incidenci hodnotí velmi obtížně.

EPIGENETICKÁ TERAPIE A CÍLENÁ LÉČBA U AML

Molekulární patogenezi AML doprovází řada rekurentních mutací a mnohé z nich představují potenciální terapeutické cíle. Právě absence specifických mutací, které by definovaly konkrétní onemocnění, dlouhou dobu brzdila rozvoj cílené terapie AML. Průkaz rekurentních mutací v genech podílejících se na epigenetické regulaci i samotná aberantní epigenetická deregulace přispěly k rozvoji strategií, které směřují k „nápravě“ aberantního epigenomu u AML [33]. Epigenom jako terapeutický cíl má ve srovnání s genetickými změnami několik specifických rysů: (i) epigenetická deregulace je reverzibilní a lze ji úspěšně zvrátit farmakologicky, (ii) řada modifikátorů DNA a histonů má jasnou enzymatickou aktivitu, na kterou lze směřovat malé molekulární inhibitory, (iii) mutace epigenetických regulátorů primárně zasahují zakladatelské klony AML. To znamená, že pokud by se povedlo zaměřit terapii cíleně na tyto defekty, potenciálně bude možné eliminovat nemoc již na úrovni preleukemické kmenové buňky a zabránit tak případnému relapsu onemocnění. Epigenetická terapie AML v současnosti nabízí různé strategie pro přeprogramování epigenomu např. inhibicí aktivity enzymů DNMT, KMT, HDAC aj. V neposlední řadě existují strategie, které inhibují aktivitu epigenetických regulátorů, jež sice nevykazují přítomnost rekurentních mutací, ale byl prokázán jejich podíl na leukemogenezi AML (DOT1L, MLL-Menin, proteiny s bromodoménou).

Inhibitory DNMT  a hypometylační agens

Inhibice aktivity DNMT pomocí hypometylačních agens (HMA) je nedílnou součástí běžné terapeutické praxe u myeloidních malignit. Azacytidin (AZA) a jeho analog decitabin (DEC) představují terapeutickou alternativu pro skupinu starších nemocných s vysoce rizikovými MDS a AML, u nichž není možné podání intenzivní indukční chemoterapie z důvodu její vysoké toxicity [1,34,35]. Odpověď na léčbu HMA v monoterapii lze očekávat u 50 % pacientů. Nicméně tyto nejsou trvalé a pouze malá část pacientů dosáhne stavu stabilní CR [36]. Mechanizmy vzniku rezistence na terapii HMA a příčiny terapeutického selhání se prozatím objasnit nepovedlo. Jednou z možností, jak zvýšit efektivitu HMA terapie je aplikace nových, stabilnějších HMA. Slibné výsledky na úrovni I/II klinických studií u neléčených i refrakterních/relabovaných (R/R) AML vykazoval např. guadecitabin (SGI-110) [37]. Jedná se o dinukleotid decitabinu a deoxyadenozinu, který je na rozdíl od AZA a DEC odolný vůči degradaci cytidin deaminázou. Proběhlo zpracování výsledků 3. fáze klinických studií u pacientů ve věku ≥ 65 let s neléčenou AML [38]. Nelze však očekávat, že epigenetickou deregulaci leukemických buněk úplně napraví zásah pouze na úrovni jednoho mechanizmu (např. na úrovni metylace DNA). Potencování účinku slibuje kombinace HMA s jinými formami epigenetické terapie, např. inhibitory histondeacetyláz nebo inhibitory IDH1/2 [33]. Řada klinických studií hodnotí účinnost epigenetické terapie v kombinaci s konvenční chemoterapií nebo různými směry cílené terapie (inhibitory FLT3, venetoklax, imunoterapie) [39]. Dle dostupných výsledků slibuje vůbec nejlepší účinnost aplikace HMA v kombinaci se selektivním inhibitorem B-cell lymphoma-2, venetoklaxem. Protein BCL-2 představuje klíčový regulátor apoptózy a jeho nadměrná exprese bývá známkou nepříznivé prognózy AML s rizikem chemorezistence [40]. Při dávce 400 mg venetoklaxu v kombinaci s AZA v první linii dosáhlo CR 71 % pacientů a medián trvání odpovědi po dosažení CR byl 21 měsíců. Medián OS dosahoval 17 měsíců [41]. Srovnáním těchto dat s výsledky léčby AZA v monoterapii (CR do 20 %, celkové přežití do 12 měsíců) [36] lze předpokládat, že kombinace venetoklax – AZA může perspektivně nahradit léčebné strategie ve skupině starších AML.

Inhibitory IDH1/2

Vyšší frekvence a onkogenní potenciál předurčují IDH^mut k tomu, aby se staly mimořádně atraktivními terapeutickými cíli. V preklinické i klinické fázi testování se nachází řada selektivních inhibitorů cílených na IDH1^mut i IDH2^mut. Tyto malé molekuly se vážou do aktivního místa mutovaných izocitrát dehydrogenáz a zabraňují redukci a-KG na (R) -2-HG. Kompletní data z fáze I/II klinického testování jsou prozatím dostupná pro dva inhibitory, a to AG-120 (Ivosidenib, IDH1i) a AG-221 (Enasidenib, IDH2i). Ivosidenib selektivně inhibuje aktivitu IDH1^R132, enasidenib účinně blokuje aktivitu jak IDH2^R140, tak IDH2^R172 [41]. Enasidenib podávaný v kombinaci s konvenční chemoterapií u 239 R/R AML byl dobře tolerován [42,43]. U ně­kte­rých pacientů se objevila pouze mírná hematologická toxicita. Celkově na podanou léčbu odpovědělo až 40 % pacientů a z nich 20,2 % dosáhlo kompletní remise onemocnění [42]. Odpověď na léčbu byla doprovázena signifikantním snížením hladiny (R) -2-HG i obnovou diferenciace plně funkčních neutrofilů [43]. V souboru starších nemocných (≥ 60 let) jsou k dispozici výsledky studie fáze Ib/II, která hodnotila účinnost enasidenibu v souboru neléčených IDH2^mut AML při dávkování enasidenibu 100 mg/den kontinuálně po dobu 28 dnů. U pacientů, kteří nedosáhli kompletní remise nebo u nich nedošlo k úplné obnově neutrofilních segmentů (CRi), byl enasidenib podáván v kombinaci s AZA (75 mg/m², prvních 7 dnů). Z 23 pacientů, kteří dostávali enasidenib v monoterapii, dosáhlo CR/CRi 43 % pacientů [44]. Ve studii testující účinnost ivosidenibu u R/R AML s IDH1^mut bylo podávání ivosidenibu (500 mg/den) asociováno s malým výskytem nežádoucích účinků (stupeň ≥ 3). Kompletní remise či kompletní remise s neúplnou obnovou hematologických parametrů (CR/CRi) dosáhlo 30,4 % pacientů [45,46]. Z tohoto počtu dosáhlo 21,6 % pacientů CR a celkově na léčbu odpovědělo 41,6 % pacientů. Další IDHi (FT-2102, IDH-305, AGI-5198) vykazují slibný protinádorový účinek skrze indukci apoptózy a zároveň redukují hladinu onkometabolitu 2-HG.

Inhibitory HDAC a BET

Histon deacetylázy (HDAC) odstraňují acetylovou skupinu z histonů, čímž se významně podílí na snížení genové exprese. Mutace v HDAC jsou u nádorů méně frekventované než např. mutace v histon acetyl transferázách (HAT). Společně s hypometylačními látkami představují inhibitory HDAC (HDACi) vůbec první epigeneticky orientované inhibitory, které našly uplatnění při terapii nádorů. Od roku 2006, kdy bylo započato testování HDACi, je dnes ve studiích zkoušeno v monoterapii či kombinaci celkem 12 inhibitorů. V klinických studiích u pacientů s AML je nejčastěji využíván panHDACi panobinostat, případně vorinostat inhibující HDAC třídy I/II. Inhibice HDAC třídy I ovlivňuje expresi řady genů zapojených do regulace buněčného cyklu, diferenciace a buněčné smrti a může se podílet na reaktivaci nádorových supresorů vč. p21 a TP53. Studie hodnotící účinnost HDACi v monoterapii nepřinesly uspokojivé výsledky. Na léčbu odpovědělo jen 20 % pacientů. Lepší výsledky vyplynuly ze studií kombinujících HDACi s HMA (AZA, DEC) nebo konvenční chemoterapií [47]. Na různých úrovních klinického testování se nachází HDACi druhé generace (vorinostat, entinostat, panobinostat) se slibnými výsledky právě v kombinovaných režimech.

Zvláštní pozici v této kategorii inhibitorů zaujímají proteiny se specifickou bromodoménou označované jako BET (bromodomain and extra terminal). Proteinová rodina BET (BRD1, BRD2, BRD3, BRD4) se podílí na aktivaci transkripce a na udržování buněčné homeostázy. Přes svou bromodoménu se tyto proteiny vážou na acetylované zbytky lyzinů v histonech a podílí se na aktivaci exprese řady onkogenů vč. MYC. Na úrovni buněčných linií vedla suprese BRD4 k potlačení aktivity genu MYC u AML. Malý molekulární inhibitor OTX015 indukuje apoptózu u AML [48].

Inhibice metylace histonů. PRC a ostatní

Testování specifických inhibitorů cílených na PRC2 (GSK343, UNC1999, EPZ-6438 EPZ005687) je zatím v preklinické fázi. Všechny fúzní proteiny histon lyzin metyltransferáz vykazují interakci s tumor supresorem Meninem (MEN1). Opakovaně se poukazovalo na kritickou roli Meninu v leukemické transformaci AML. Porušená interakce mezi KMT2A a Meninem snižuje onkogenní potenciál fúzních genů a potlačuje leukemogenezi in vivo. Malé molekulární inhibitory MI-463 a MI-503, které farmakologicky zabraňují interakci mezi MLL a Meninen, byly schopné potlačit progresi AML in vivo, aniž by došlo k narušení normální krvetvorby.

Role EZH2 v patogenezi AML nebyla dosud plně objasněna. UNC1999, malý molekulární inhibitor histon metyltransferáz EZH1/2, indukuje zvýšenou expresi cílových genů PRC2 (vč. p16 a p19) a potlačuje transformaci leukemie s přestavbami MLL.

Několik studií dokumentuje účinnost farmakologické inhibice histon metyltransferázy DOTL1 u AML s přestavbami MLL. Zásah do metylačního profilu histonu H3 v krvetvorných buňkách odpovídá za aberantně aktivovanou expresi řady genů řídících leukemogenezi, vč. Homeobox genu A9 a MEIS Homeobox 1. Pilotní studie prokázaly protinádorový efekt EPZ-5676 (molekula cílená na histon lyzin metyltransferázu DOTL1) na preklinických modelech AML s přestavbami MLL [49]. Následně proběhlo jeho testování v klinických studiích u dětských i dospělých R/R AML. EPZ-5676 byl dobře tolerován, ale efektivita léčby byla nízká.

V současnosti se rozvíjí použití DOT1L1 inhibitorů u DNMT3A^mut AML [50].

ZÁVĚR

Z pilotních studií na souborech AML s NK [51] vyplynulo mnoho podkladů, díky nimž je možné hodnotit klinický dopad molekulární heterogenity AML. Významně se pokročilo v charakterizaci AML genomu a dnes, v éře celogenomových analýz, je zřejmé, že prognostická i léčebná stratifikace AML se dynamicky mění v závislosti na nových poznatcích genetického i epigenetického pozadí AML. Ukázalo se, že přídatné genetické změny je nutno analyzovat i v jednotlivých prognosticky definovaných molekulárních podskupinách AML [6,52]. Příkladem může být negativní vliv koexistujících mutací, vč. těch epigenetických v IDH a/nebo DNMT3A, ve skupině AML s mutací v NPM1, která představuje nejpočetnější molekulární entitu AML primárně s příznivou prognózou [6].

Klinická hodnota mnohých rekurentních mutací, vč. mutací v epigenetických regulátorech, se v kontextu komplexní molekulární heterogenity AML posuzuje obtížně. Je důležité, že se staly perspektivními terapeutickými cíli. Jejich poznání pomůže lépe stratifikovat pacienty, pro které bude moderní terapie AML nejvíc přínosná. Navzdory potenciálu vysoké specificity a nízké toxicity je však zřejmé, že účinnost léků specificky cílených na genetické či epigenetické defekty AML genomu je na úrovni monoterapie neuspokojivá. Do centra pozornosti se proto dostávají strategie kombinující konvenční chemoterapii, epigenetickou terapii, imunoterapii a další formy cílené léčby. Kompletní přehled kombinací terapeutických schémat mnohonásobně přesahuje kapacitu tohoto souhrnu. Aktuální trend translačního výzkumu orientovaný na variabilitu prospektivních klinických studií je do budoucna velice perspektivní. Jako možný přístup (efektivní) léčby AML se nabízí strategie personalizované cílené terapie na podkladě komplexního zhodnocení molekulárního profilu, cytogenetiky a předcházející léčby pacienta.

PODÍL AUTORŮ NA RUKOPISU

JN – hlavní autor

TS – revize dokumentu

TP – revize dokumentu

BK – revize dokumentu

HU – revize dokumentu

KI – revize dokumentu

PODĚKOVÁNÍ

Práce byla podpořena grantem IGA-LF-2021-001.

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ

Autoři práce prohlašují, že v souvislosti s tématem, vznikem a publikací tohoto článku nejsou ve střetu zájmů a vznik ani publikace článku nebyly podpořeny žádnou farmaceutickou firmou.

Do redakce doručeno dne: 20. 10. 2021.

Přijato po recenzi dne: 24. 11. 2021.

Mgr. Jana Navrátilová

Laboratoř molekulární bio­­logie

Hemato-onkologická klinika

LF UP a FN Olomouc

I. P. Pavlova 6

779 00 Olomouc

e-mail: jana.navratilova@fnol.cz