紫薯博士专栏 | Bcl-2抑制剂，靶向疗法的未来——可中断给药，有更多治愈

作者 | 紫薯博士（药时代专栏作家）

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2019年3月7日， FDA授予拮抗细胞凋亡的Bcl-2蛋白选择性抑制剂venetoclax突破性疗法认证，用于慢性淋巴细胞白血病联合使用obinutuzumab的一线使用。这已经是艾伯维收获的第6个与venetoclax相关的突破性疗法认证。

（图片来源：medspace）

迄今为止，venetoclax已经获批了3个适应症，在攀爬重磅药物的大山上身形矫健。这些适应症包括：

1.  2016年4月11日被FDA加速批准二线用于染色体17p缺失异常的慢性淋巴细胞白血病（CLL）。

2. 2018年6月8日，与CD20抗体rituximab联用获得FDA批准二线用于慢性淋巴细胞白血病（CLL）或小淋巴细胞淋巴瘤（SLL）。

3. 2018年11月21日，FDA加速批准了venetoclax与阿扎胞苷或地西他滨或低剂量阿糖胞苷联合用于治疗急性粒细胞白血病（AML）的一线使用，使用范围限于年龄在75岁或以上，或有合并症，不能使用强化诱导化疗的患者。

艾伯维最新公布的2018财报显示，venetoclax销售额为3.44亿美元，总体销售开始发力。

本文简单小结一下venetoclax 的最新研发进展。

Bcl-2简介

Bcl-2蛋白家族是细胞凋亡（也叫程序性细胞死亡）的核心调节机制之一，可以接收和传递内在胞内信号或外部环境应激信号，如营养或缺氧胁迫、DNA损伤、致癌基因过量激活、内质网应激胁迫等，主要在内在凋亡途径（Intrinsic pathway）中起主导作用。

人体中一共有27个Bcl-2家族的蛋白成员。按照序列和功能分析可以分成三个亚类。一亚类是拮抗细胞凋亡的，包括6个蛋白，即Bcl-XL,、Bcl-2,、Bcl-W、Mcl-1、Bcl-B和Bfl-1，它们主要定位于线粒体上保护线粒体免于逆境损伤。另两亚类是促进细胞凋亡的，一亚类是线粒体损伤的最终执行者，包括Bax和Bak。其余都归于BH3-only亚类，可以直接感应各种不同细胞逆境胁迫信号。

拮抗和促进细胞凋亡的Bcl-2蛋白之间相互作用，它们的动态平衡决定细胞的生死命运。

The extrinsic and intrinsic apoptotic pathways

Bcl-2与癌症发生的关系

尽管Bcl-2过量表达是多种恶性血液病的特征，但导致过表达的机制在不同肿瘤类型中存在差异。Croce研究组最早发现Bcl-2基因在低级别的非霍奇金淋巴瘤（NHLs）中会发生染色体易位，使得Bcl-2基因与14号染色体上的免疫球蛋白重链基因位点并列，从而在B细胞中造成异常高水平的Bcl-2基因表达。这些NHL被称为“低级别”，因为Bcl-2通过延长细胞寿命而造成B细胞在没有高增殖率的情况下积累，这种致癌方式与以前发现的致癌基因如RTK、MYC、RAS 等主要通过驱动细胞分裂有所不同。

在血液系统恶性肿瘤中，大约70％至90％的FL病例、20％至30％的弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）病例以及5％至10％的NHL病例含有这种Bcl-2所在的染色体易位现象。

而在许多其它血癌类型中， 如慢性淋系白血病（CLL），Bcl-2蛋白的过量表达也是主要驱动致癌因素，其主要原因却可能与肿瘤抑制因子的microRNA编码基因遗传丢失 （miR15和miR16）、Bcl-2基因启动子的低甲基化以及BAX和BAK的下调表达等多种因素有关。

迄今为止，与肿瘤密切相关的拮抗细胞凋亡的Bcl-2蛋白有6个，研究最多的是Bcl-2、Bcl-XL和 Mcl-1。据推测，约50%的肿瘤存在拮抗凋亡的Bcl-2家族蛋白异常过量表达，是化疗、放疗、靶向疗法和其它疗法抗药性的重要组成部分。除了上面提到的Bcl-2活性异常在血液肿瘤中广泛存在，Mcl-1则在DLBCL、MM、AML和多种实体瘤中过量表达。

The threshold of apoptosis

多个信号通路可以引起Bcl-2蛋白的过量表达，比如JAK-STAT、NFkB、ubiquitin–proteasome途径失调等。Bcl-2蛋白处于细胞生长和凋亡控制的最下游，距离线粒体不可逆的损伤只有一步之遥，即抑制具有拮抗保护作用的Bcl-2蛋白可以直接引起细胞的线粒体通过Bax和Bak释放细胞色素c和其它凋亡因子，从而激活凋亡小体（apoptosome）而进一步引起细胞不可逆Caspase酶解、打包、回收和被清除。

Bcl-2 抑制剂坎坷而漫长的研发之路

尽管已经研发了多达20多种靶向Bcl-2家族蛋白的小分子抑制剂，但成功进入临床试验的只有寥寥几个，而多数早期药物未能显示出足够的疗效和/或安全性。

开发抗Bcl-2疗法的最初尝试在于阻断Bcl-2 蛋白合成的策略。开发用于阻断Bcl-2合成的第一种试剂是反义寡核苷酸Oblimersen。反义寡核苷酸可以通过引起靶向mRNA信息的酶促切割来阻止特定蛋白质的翻译。Oblimersen选择性地与Bcl-2蛋白的开放阅读框的前6个密码子杂交，结合，最终阻止Bcl-2蛋白的翻译。然而Oblimersen的三期临床结果由于疗效不足而未被FDA批准。现在看来，靶向Bcl-2的反义寡核苷酸在当时还是太超前了，很多技术的储备还不够完善，而当初患者人群的选择也是其失败的主要原因之一。

最近针对Bcl-2干扰的方法集中在BH3多肽的小分子模拟物上。基于核磁共振与构效关系相结合技术的发展完善，大大促进了高活性，高选择性的Bcl-2 蛋白家抑制剂的开发。而由于BH3 多肽所占据的结合腔浅且宽阔，与模拟其结合特征的小分子化合物为了达到较高的活性而越做越大，药物的理化特征远远超出理想的成药特征区间，大大增加了药物设计难度。

Co‑crystal structure of navitoclax bound to Bcl-XL compare with BIM

Teva后期开发的obatoclax（GX-15-070）是一个广谱型的Bcl-2蛋白抑制剂， 是较早进入人体临床试验的Bcl-2小分子抑制剂。 由于obatoclax有较强的毒性，在26例接受治疗的CLL患者中只有1例获得了部分应答。尽管obatoclax与氟达拉滨和利妥昔单抗的组合在13例耐药CLL患者中取得了ORR为85%的高效应答，但由于神经毒性的原因，2013年还是停止了对该药的继续开发。

艾伯维研发的navitoclax（ABT-263），是一种有效的口服生物可利用的BAD蛋白BH3的模拟物，于2006年进入临床试验。Navitoclax选择性的抑制Bcl-2，Bcl-XL和Bcl-W，与促凋亡的BH3-only蛋白BAD抑制图谱一致。ABT-263临床前期研究发现在小细胞肺癌的细胞系和小鼠的模型上表现出良好的活性，然而随后的临床试验没有看到显著疗效。而在复发或难治性淋巴恶性肿瘤患者的Ⅰ期剂量爬坡试验中，navitoclax表现出良好的反应率50％。但同时navitoclax表现出非常强的靶向Bcl-XL 相关的严重毒性，包括血小板降低和严重贫血。这与Bcl-XL的直接靶向抑制相关。艾伯维对其开发前景非常谨慎。而在同期开发了高选择性Bcl-2抑制剂，ABT-199。

对venetoclax（ABT-199）的开发也并非一帆风顺。虽然很早就看到了疗效并且应答率很高，但由于Bcl-2抑制血癌细胞后能够导致其快速死亡，一些反应积极的病人，在24小时内，癌变细胞就几乎被全部杀死（甚至有时只要8个小时！），大量的死亡细胞碎片和从细胞内释放的离子需要从体内经由肾脏排出，从而导致肾脏超负荷运行而引起中毒。2013年初，有两例病人因肿瘤溶解综合症（tumor lysis syndromes）死亡。艾伯维/罗氏主动暂停了临床试验，重新调整使用剂量。最后，venetoclax 的开发历尽磨难，最终于2016年4月11日被FDA加速批准二线用于染色体17p缺失异常的CLL患者，为进一步拓展新适应症和组合疗法奠定了基础。

Small molecules targeting Bcl-2 family protein in clinical development

Venetoclax毒副作用及药物使用

对于有应答的患者，venetoclax药效可能奇快，为防止病人出现肿瘤溶解综合征 (tumor lysis syndromes)，FDA获批的剂量的使用非常特殊。最终建议的使用方式是剂量递增方案，具体用量是5周内剂量从20 mg递增到400 mg。 第一天20mg，一般需要住院观察检测，如果出现电解质异常，则整个第一周都使用20mg。如果电解质正常， 则第二天到第七天增加到50mg，第二周到100mg，第三周200mg，第四周及以后维持400mg。

常见的其它毒副作用包括白细胞和血小板计数减少、贫血、腹泻、头晕、疲劳、易感染。严重的毒副作用包括肺炎、贫血、高烧等。在临床一期或二期中因毒性而导致停药的情况较为少见，间接表明了venetoclax的联用潜力。实际上，venetoclax组合用药过程中的毒副作用多与venetoclax单一使用类似，venetoclax在联合治疗方法中经常能够以最大剂量使用，进一步凸显了venetoclax在组合研究中的潜力。

Bcl-2抑制剂venetoclax的应用前景

从商业角度看，venetoclax将来的销售峰值预测是20-30亿美元，远远逊色于BTK抑制剂Ibrutinib的销售预期。主要原因可能是基于对venetoclax毒性的担忧和适应症的可扩展性。特别是venetoclax与同是艾伯维当红花旦的BTK抑制剂Ibrutinib的适应症在很大程度上重叠，使得艾伯维在推广其应用时有所保留。

在扩展适应症方面，venetoclax单用在其它类型的CLL，包括P53突变都有相似的效果（ORR 79%），MCL（Mantle Cell Lymphoma，ORR, 75%)。在FL（Follicular lymphomas，ORR 38%) 表现出中等活性。而在DLBCL (ORR 18%)，多发性骨髓瘤, AML上效果较差。原因可能是与DLBCL、AML等Mcl-1过量表达，而ABT-199对Mcl-1没有活性有关。

由于venetoclax总体毒副作用较小，与众多其它药物组合使用以提高适应症范围的研究才是其真正的亮点，初步结果非常振奋，特别是其超高的完全缓解率CR非常醒目。

临床前研究表明，低甲基化剂，如DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂胞苷(5-azacytidine)，可降低AML细胞中Mcl-1的表达，从而与选择性Bcl-2抑制剂有协同作用。最新的一项Ib期临床研究评估了初治，≥65岁，无法耐受高强度化疗的患者中venetoclax加氮胞苷或venetoclax加地西他滨治疗的疗效。Venetoclax加低甲基化剂的组合取得高达67％的完全缓解率（CR），对应单用低甲基化剂地西他滨和氮杂胞苷的历史CR数据分别为25.6％和27.8％。基于其亮丽的疗效数据，在2018年11月，venetoclax联用被FDA批准用于治疗75岁及以上患者的新诊AML或因合并症而无法进行强化诱导化疗的患者。将来的使用年龄应该能够下调。

在去年底美国血液年会（ASH）上，报道了venetoclax与ibrutinib 在高危CLL初诊患者联用的临床数据。患者首先进行3个月的ibrutinib单药治疗，多数患者可以获得部分应答，而且根据我们以前的报道，持续给药ibrutinib可以长时间的控制CLL病情（随访时间已经高达7年）。但ibrutinib单用的完全缓解率只有4-26%。此时联合venetoclax用药，6个月后完全缓解率达到71%， 而联合用药12个月后，完全缓解率高达92%（23/25）。

Overview of preclinical and clinical studies with venetoclax

对于复发/难治的CLL，venetoclax与CD20的抗体Rituximab联用，ORR达到86%，完全缓解率达到51%。Venetoclax与Obinutuzumab联用，ORR高达100%，完全缓解率58%。

在套细胞淋巴瘤MCL上，venetoclax单用ORR已经很高，达到75%。而venetoclax联用ibrutinib虽然ORR仍旧，71%，而完全缓解率达到63%。

对多发性骨髓瘤 （MM），venetoclax单用效果有限，ORR为21%。而对于复发/难治性多发性骨髓瘤患者，venetoclax加蛋白酶抑制剂硼替佐米（bortezomib）和地塞米松的Ib期研究显示，66名患者的ORR为67％，对于非难治性，并且接受过1至3次治疗患者的ORR则高达97％。

对于非霍奇金淋巴瘤，venetoclax单用效果中等，ORR达到44%，(MCL, 75%; FL, 38%; DLBCL, 18%)，其中在DLBCL效果最差。而venetoclax与Bendamustine+Rituximab联用后的ORR大幅提升，在复发/难治性的NHL与FL分别达到65%与75%。

目前，venetoclax 的主要应答集中在与血液相关的癌症。作为联合用药的优秀伴侣，它拥有很大的潜力，特别是在完全缓解率方面一枝独秀，意味着更多的血癌患者或许能够实现治愈，这是前辈靶向神药Imatinib和神药称号接棒传人Ibrutinib没有达到的高度。

Breakthrough designation status for venetoclax

小结

从机理上看，与靶向激酶抑制剂相比，干扰Bcl-2引起的肿瘤细胞死亡更加快速，不可逆，和较少受旁路信号通路反馈影响。同时，Bcl-2蛋白基因突变率低，几乎不会产生耐药突变，从而，Bcl-2抑制剂与其它疗法联用能够产生高比例的肿瘤深度缓解，乃至治愈，代表着抗肿瘤疗法的梦想与未来。

Venetoclax在扩展新适应症方面进展迅速，迄今已经获得6个突破性疗法认证，而重磅药物BTK抑制剂总共才获得过4个突破性疗法认证。Venetoclax至少在6个适应症组合疗法中完全缓解率超过50%，其突破性疗法认证乃实至名归。

Bcl-2蛋白蛋白相互作用抑制剂venetoclax 的独特性使其有潜力成为一个“百搭帮手”，是一个非常有特色，值得长期临床跟踪的标志性抗癌药物。

参考文献

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8.  https://www.onclive.com/publications/special-issues/2019/inhibition-of-the-BCL-2-pathway-in-hematologic-malignancies/targeting-bcl2-in-hematologic-malignancies

9.  The rise of apoptosis: targeting apoptosis in hematologic malignancies. Valentin R, Grabow S, Davids MS. Blood. 2018 Sep 20;132(12):1248-1264. doi:10.1182/blood-2018-02-791350.

10.  Venetoclax combined with decitabine or azacitidine in treatment-naive, elderly patients with acute myeloid leukemia. DiNardo CD, Pratz K, Pullarkat V et al. Blood.2019 Jan 3;133(1):7-17.

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作者： 紫薯博士

出处： 药时代（ID：drugtimes）

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