急性髓系白血病（acute myeloid leukemia,AML）是一类生存期短，预后较差的血液系统恶性肿瘤。在过去40年间，阿糖胞苷（Ara-C）和蒽环类药物组成的“3+7方案”是AML初始诱导治疗的标准方案，可治愈30%～40%的年轻AML患者，但60岁以上老年患者的5年生存率仅10%～15%[1]。近年来，AML的分子机制研究取得了显著进展，细胞遗传及分子生物学特点成为靶向治疗选择及预后判断的重要依据。新诊断AML患者约30%携带FMS样酪氨酸激酶3(FMS-like tyrosine kinase 3,FLT3）基因突变，基于此，目前已有多种FLT3的小分子抑制剂上市，从而改变了FLT3突变AML的治疗模式。

1、FLT3突变与AML

1.1 FLT3结构与激活

FLT3属于受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase,RTKs）的Ⅲ类家族，该家族参与造血细胞的增殖、分化和存活。FLT3通常在CD34+造血干细胞、髓系祖细胞、淋巴祖细胞表面选择性表达[2]。FLT3包含4个区域：免疫球蛋白样细胞外结构域、跨膜结构域、近膜结构域（JM）、细胞内C端酪氨酸激酶结构域（TKD）。野生型FLT3在失活时为单体，当胞外结构域结合FLT3配体后，发生二聚化，随后自身磷酸化，进一步激活下游信号级联，如RAS/MAPK、PI3K/AKT、STAT5信号通路，致细胞增殖。正常情况下，FLT3一旦被激活，二聚体受体在20 min内内化并降解，同时近膜结构域的自抑制活性介导空间抑制，导致FLT3保持无活性构象[3]。

1.2 FLT3突变与AML增殖活化

FLT3突变包括FLT3内部串联重复（internal tandem duplication,ITD）突变和FLT3酪氨酸激酶结构域中的点突变（FLT3-TKD）。

FLT3-ITD突变通常发生在FLT3受体的近膜结构域和（或）TKD1中，表现为一定数目（3～>400）的碱基序列重复，重复的碱基序列在这些结构域中的位置和长度都不同。FLT3-ITD突变导致近膜结构域的抑制活性通过构象变化而被破坏，使FLT3发生配体非依赖性组成型受体二聚化和自身磷酸化，从而导致FLT3持续激活下游通路，促进AML细胞的增殖[4,5]。

FLT3-TKD突变发生在激酶结构域的激活环（A环）内，主要位于D835、I836和Y842等氨基酸残基，此外还观察到少数位于N676和F691残基的突变。当FLT3处于非活性状态时，A环阻断ATP和底物进入激酶结构域，上述重要氨基酸残基的取代会影响A环的抑制作用，导致激酶激活并向下传导信号[6]。

1.3 AML伴FLT3突变的临床特点和预后

FLT3-ITD突变的AML通常具有正常核型，发病率随年龄增加而降低[7]，白细胞计数较高、易复发、预后差。而FLT3-TKD突变对预后的影响尚不明确。突变体与野生型等位基因比率、插入位点、ITD长度、核型以及NPM1基因突变的共存都会影响FLT3-ITD突变患者的预后[8]。欧洲白血病网络（ELN)2022年风险分层标准中，FLT3-ITD突变AML患者被划分到中等风险组，无论等位基因比率高低或是否存在NPM1突变[9]。

2、FLT3抑制剂的类型

FLT3抑制剂主要通过竞争性抑制FLT3受体中的ATP结合位点，导致细胞周期停滞和分化。根据FLT3抑制剂结合位点的不同，可将FLT3抑制剂分为Ⅰ型和Ⅱ型：Ⅰ型可以与FLT3的ATP结合结构域处的活性和非活性构象结合，对FLT3-ITD和TKD突变均有效；Ⅱ型只能在FLT3处于非活性构象时与ATP结合位点相邻的疏水性区域结合，仅对FLT3-ITD有效[10]。

2.1 Ⅰ型FLT3抑制剂

2.1.1 米哚妥林

米哚妥林（PKC412）是一种星形孢菌素衍生物，可抑制PKC、KIT、血小板衍生生长因子受体（PDGFR）、VEGF、CDK1等激酶，已做为血管生成抑制剂应用于实体肿瘤的治疗中，也被批准用于晚期系统性肥大细胞增多症[11]。在表达FLT3-ITD的Ba/F3细胞的凋亡筛选实验中，发现米哚妥林可抑制FLT3-ITD的自身磷酸化和下游信号传导[12]。

一项针对新诊断FLT3突变AML患者的临床试验[13]显示在化疗基础上加用米哚妥林治疗后总生存期（74.7个月vs.25.6个月，P=0.009）和无事件生存期（8.2个月vs.3.0个月，P=0.002）显著改善。基于此，美国FDA和欧洲药品管理局（EMA）批准米哚妥林用于新诊断FLT3突变AML患者的治疗。

Richard等[14]进行的一项Ⅱ期临床试验，显示在强化化疗和维持治疗中加入米哚妥林可安全地用于老年FLT3-ITD阳性AML患者，且显著改善了此类患者（18～70岁）的无事件生存期。

2.1.2 吉瑞替尼

吉瑞替尼是强效二代Ⅰ型FLT3抑制剂。在体外试验中，吉瑞替尼被证明是FLT3、间变性淋巴瘤激酶（ALK）和白细胞受体酪氨酸激酶（LTK）的强效抑制剂[15]。美国NCCN指南已推荐吉瑞替尼治疗复发/难治FLT3突变AML。

Eunice等[16]研究了吉瑞替尼在不适合强化疗的新诊断FLT3突变AML患者的疗效。结果显示在这类患者中，吉瑞替尼+阿扎胞苷方案的复合完全缓解率（58.1%）高于阿扎胞苷单药方案（26.5%），但总生存期无显著差异（9.82个月vs.8.87个月，P=0.753）。

在一项Ⅲ期随机对照试验[17]中，研究者纳入了371例复发/难治FLT3突变AML患者，相比挽救化疗，吉瑞替尼单药组中位生存期更长（9.3个月vs.5.6个月，P<0.001）。随后Alexander等[18]对该项试验纳入的患者进行了随访，结果显示长期使用吉瑞替尼可持续缓解，长期生存率优于化疗，同时吉瑞替尼毒性更小，治疗相关不良反应率更低。

Yazan等[19]在11家美国癌症中心对既往接受过FLT3抑制剂治疗，随后接受吉瑞替尼单药治疗或联合治疗的复发/难治FLT3突变AML患者进行的回顾性分析显示，患者持续吉瑞替尼治疗的平均时间为5.7个月，复合完全缓解率为48.7%，证明其他FLT3抑制剂治疗失败后，吉瑞替尼仍具有临床疗效，包括接受过“7+3+米哚妥林”方案治疗的患者。

2.1.3 克莱拉尼

克莱拉尼最初开发为PDGFR抑制剂，之后发现克莱拉尼除了抑制上皮和间质细胞肿瘤的活性，还对AML中FLT3具有强效的选择性抑制作用[20]。体外实验还发现，克莱拉尼相比奎扎替尼和索拉非尼，对FLT3-D835突变的白血病细胞系有更强的毒性，但对骨髓的抑制作用并没有增加[21]。

在一项Ⅱ期临床试验[22]中，克莱拉尼在新诊断FLT3突变AML患者的联合治疗中显示，完全缓解率85%,70%的患者持续缓解。另一项Ⅱ期研究[23]评估了克莱拉尼在复发/难治FLT3突变AML患者中的作用，与既往接受过FLT3抑制剂治疗的患者相比，既往未接受过FLT3抑制剂治疗的患者的总生存期更长。研究中克莱拉尼常见的不良反应为转氨酶升高、水肿、恶心和呕吐。该研究显示，克莱拉尼作为单药治疗复发/难治伴FLT3突变AML患者具有安全性和有效性。

2.2 Ⅱ型FLT3抑制剂

2.2.1 索拉非尼

索拉非尼最初用于靶向MAPK通路，通过直接阻断自身磷酸化来抑制多种RTK，包括FLT3、RET、KIT、VEGFR和PDGFR。目前被广泛用于肾细胞癌、肝细胞癌等实体瘤的治疗，其主要不良反应是心血管毒性[24]。

一项多中心、Ⅱ期、随机对照临床试验在60岁或以下的新诊断AML患者（无论FLT3状态如何）的标准治疗（3+7诱导和大剂量阿糖胞苷巩固治疗）中加用索拉非尼或安慰剂，索拉非尼组患者5年无事件生存率（41%vs.27%;P=0.011）和无复发生存率（53%vs.36%;P=0.035）相较安慰剂组均显著改善，但5年总生存率无差异（61%vs.53%;P=0.282)[25]。

另一项随机、安慰剂对照、双盲Ⅱ期临床试验[26]评估了索拉非尼作为FLT3-ITD突变AML造血干细胞移植后维持治疗的作用。83名造血干细胞移植后血液学完全缓解的FLT3-ITD阳性AML成年患者中位随访41.8个月时，索拉非尼组的无复发生存期和总生存期高于安慰剂组。该研究还发现，移植前MRD阴性的患者和移植后MRD阳性的患者从索拉非尼维持治疗中获益最大。2.2.2奎扎替尼奎扎替尼是第二代Ⅱ型小分子酪氨酸激酶抑制剂，为靶向FLT3突变AML而研发，目前仅在日本获批用于治疗复发/难治FLT3-ITD突变AML。

一项Ⅰ期研究[27]结果显示，76例复发/难治AML患者使用奎扎替尼后，FLT3-ITD突变AML患者的客观缓解率（53%）高于FLT3野生型患者（14%），证实奎扎替尼在复发/难治FLT3-ITD突变AML患者中具有临床疗效。随后进行了Ⅱ期临床试验[28]，结果显示奎扎替尼作为单药在FLT3-ITD突变复发/难治AML患者中具有高活性和良好的耐受性，并且在部分FLT3-野生型AML患者中亦具有活性。

随后的Ⅲ期随机对照临床试验[29]比较了奎扎替尼单药治疗与挽救化疗，中位随访23.5个月，奎扎替尼组的总生存期优于化疗组（6.2个月vs.4.7个月；P=0.02），奎扎替尼组中接受造血干细胞移植的患者是挽救化疗组中的3倍，表明奎扎替尼可用作造血干细胞移植的桥接治疗。基于此，日本将奎扎替尼纳入了复发/难治FLT3-ITD突变AML的治疗。

3、FLT3抑制剂的耐药机制

3.1 骨髓基质的保护作用

骨髓浸润程度是评价FLT3抑制剂药物疗效的关键指标。不同于外周血中FLT3抑制剂对FLT3突变白血病细胞的直接杀伤作用，骨髓微环境可为FLT3突变的白血病细胞提供庇护，使其在FLT3抑制剂治疗中存活。许多FLT3抑制剂通过CYP3A4酶代谢，而骨髓基质细胞具有较高浓度的CYP3A4，导致骨髓中FLT3抑制剂浓度无法达到治疗所需，从而影响疗效[30]。骨髓基质细胞可以与AML细胞相互作用，调节药物反应和细胞的生存、增殖、分化和自我更新。FLT3配体（FL）由骨髓基质细胞产生，以膜结合或可溶形式存在，骨髓中高水平的FL可以促进野生型FLT3和FLT3突变的AML原始细胞的存活，同时降低AML原始细胞对FLT3抑制剂的敏感性[31]。骨髓中的成纤维细胞生长因子2(FGF2）可与AML细胞表面的FGF受体（FGFR）结合并激活MAPK通路，从而驱动AML细胞的存活和增殖[32]。另外，AML细胞上表达的CXCR4可结合骨髓中成骨细胞表达的CXCL12，激活CXCL12/CXCR4轴，促进AML细胞存活和增殖。其他骨髓中存在的细胞因子如IL-3、GM-CSF、VLA-4、E-选择素也可能与AML细胞对FLT3抑制剂的抵抗有关[33]。

3.2 FLT3靶点突变

FLT3靶点耐药突变是AML细胞对FLT3抑制剂耐药的主要机制。已有研究在使用Ⅱ型抑制剂后复发/难治的FLT3-ITD突变AML患者的样本中发现了新的FLT3-TKD突变[34]。TKD突变会降低Ⅱ型抑制剂与ATP结合位点的亲和力，导致耐药的发生。耐药突变位点除了最常见的D835V/Y/F残基，还包括F691L/I、N676K、Y842C/H，其中激酶结构域“看门人”残基F691突变对目前临床使用的所有FLT3抑制剂均耐药[35]。耐药机制可能如下：直接干扰药物结合、稳定FLT3的活性构象、使突变FLT3相较于野生型更有活性，这些机制也可能会同时发挥作用[36]。

3.3 FLT3靶点以外突变

当FLT3靶点被抑制时，其他蛋白质或通路可以接管FLT3的作用，FLT3的下游通路（如RAS/MAPK和PI3K/AKT/m TOR）也可通过其他方式被激活，从而导致耐药发生。识别对耐药性产生具有重要意义的信号通路可为联合治疗提供新靶点。例如，已发现的RAS/MAPK途径中相关的突变包括NRAS、KRAS、PTPN11、CBL和BRAF突变[37]。有研究证明PI3K/AKT/m TOR通路的异常激活促进了AML患者对索拉非尼的耐药性[38]。AXL是一种在AML中经常过表达的致癌酪氨酸激酶，并促进FLT3活化，这是FLT3抑制剂耐药的常见机制；AXL-1的激活也可能激活RAS/MAPK和PI3K/AKT/m TOR通路，导致FLT3抑制剂耐药[39]。一项研究对克莱拉尼疗效差的AML患者治疗前后的样本进行了全外显子组测序，在野生型FLT3的AML中发现了NRAS、STAG2、CEB-PA、ASXL1和IDH2突变；在FLT3突变的AML中发现了TET2、IDH1和TP53的突变，提示这些突变可能与FLT3抑制剂耐药有关[40]。Pim-1是一种原癌基因，在索拉非尼耐药的FLT3-ITD突变AML患者样本中，发现Pim-1与抗凋亡蛋白如Bcl-2、BCL-XL和MCL-1的表达增加相关，提示FLT3抑制剂的耐药可能由Pim-1诱导[35]。此外，白血病细胞还过表达P-糖蛋白（P-gp），其介导的药物外排导致了FLT3抑制剂的耐药[41]。

3.4 其他机制

有研究发现，在FLT3-ITD突变AML中，FLT3抑制剂耐药的细胞过表达自噬。自噬由获得性D835Y突变或骨髓微环境激活，然后介导FLT3抑制剂抗性；自噬激活降低了FLT3抑制剂对FLT3下游信号传导的抑制效力；对自噬的抑制可以增强FLT3抑制剂的抗白血病作用，部分克服了FLT3抑制剂的耐药性[42]。

有研究者对早期和晚期吉瑞替尼耐药的AML细胞系进行了代谢组学分析，结果提示代谢重塑介导了吉瑞替尼耐药的演变。早期耐药细胞以缓慢的增殖速率进行代谢重塑，而在晚期耐药细胞中，预先存在的NRAS突变亚克隆的扩增占主导地位，同时还伴有持续的代谢重塑[43]。

4、FLT3抑制剂耐药的应对策略

4.1 新型FLT3抑制剂的开发

为了应对耐药，研究人员开发了具有更高特异性和亲和力的FLT3抑制剂。FF-10101是一种新型FLT3抑制剂，不论FLT3处于活性或非活性构象，它都可以选择性地与FLT3不可逆地结合，同时不受F691L突变的影响。一项关于FF-10101的临床前研究显示，FF-10101在F691突变奎扎替尼耐药的AML细胞中也有较强活性[44]。FF-10101应用于复发/难治AML患者的临床试验也在进行中。除FF-10101以外，还有一些新型FLT3抑制剂正在开发中（Tab.1）。

除了新型FLT3抑制剂，研究人员还开发了多靶点抑制剂克服FLT3抑制剂耐药。卡博替尼（cabozantinib）是FLT3、AXL、MET、VEGFR和KIT的口服多靶点抑制剂，显示出对D835突变耐药的FLT3-ITD突变细胞系的有效抑制[57]。Wu-5是一种新型USP10抑制剂，可诱导FLT3突变蛋白降解并抑制MAPK途径，已证明其可有效抑制MV4-11、Molm13和MV4-11R等FLT3突变细胞系的增殖，同时还能协同增强克莱拉尼的抗AML作用[58]。KX2-391是一种口服的FLT3和微管蛋白双重抑制剂，在体外试验中，其对耐药FLT3突变的AML细胞系（D835和F691L）具有明显的生长抑制和促进凋亡作用，还显著延长FLT3-ITD-F691L突变的小鼠白血病模型的生存期[59]。Triptonide是一种FLT3/Hedgehog抑制剂，具有特异性抑制FLT3-ITD突变的AML细胞的能力，而不影响正常细胞。在小鼠模型中，Triptonide显著抑制了FLT3-ITD突变的AML，具有良好的耐受性且能延长小鼠的生存时间[60]。CCT241736是一种FLT3和极光激酶（aurora kinase）的双重抑制剂，在对奎扎替尼和索拉非尼耐药的白血病细胞系和FLT3-ITD突变和（或）FLT3-TKD突变的肿瘤异种移植模型中也有明显的效果[61]。还有一些多靶点抑制剂也表现出良好的抗肿瘤作用，相关的多靶点抑制剂及其作用靶点见Tab.2。

4.2 与其他药物联合使用克服耐药

FLT3抑制剂和靶向不同途径的另一种药物的联合使用可以在清除AML细胞的同时预防耐药的产生。目前临床中常将常规化疗或去甲基化药物（HMA）与FLT3抑制剂组合。此外，FLT3抑制剂联合化疗、HMA或其他非靶向FLT3的特异性抑制剂的临床试验都已启动。

B细胞淋巴瘤因子2(B-cell lymphoma-2,BCL-2）家族作为调控细胞凋亡的重要因子，在AML中异常表达，靶向Bcl-2的小分子抑制剂在AML治疗中取得了显著疗效。维奈克拉（Venetoclax,ABT-199）是第一个上市的BCL-2选择性抑制剂，目前主要被批准用于AML的治疗[68]。临床前研究显示FLT3抑制剂联合维奈克拉在FLT3-ITD突变AML临床前模型中具有显著的抗肿瘤活性，可同时下调Mcl-1和Bcl-2，从而协同诱导细胞凋亡[69,70]。研究者通过一项在复发/难治性FLT3突变AML患者中开展的多中心Ⅰb期研究，发现维奈克拉和吉瑞替尼联合用药获得了显著的缓解率，并降低了FLT3-ITD突变负荷[71]。

DNA甲基化是一种重要的表观遗传学机制，在多种肿瘤中发现了DNA甲基化水平异常。在临床前研究中，去甲基化药物地西他滨或阿扎胞苷和奎扎替尼的治疗组合协同诱导FLT3-ITD突变AML细胞凋亡和生长抑制[72]。在多项临床试验中，阿扎胞苷联合索拉非尼、维奈克拉治疗FLT3-ITD突变复发/难治性AML患者获得了较好疗效，且安全性可控[73,74,75]。

一些其他的靶向药物联合FLT3抑制剂在体外试验中也显示了显著的抗肿瘤作用，包括组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂、蛋白酶体抑制剂、BET抑制剂、检查点激酶1(CHK1）抑制剂、JAK抑制剂、AXL抑制剂等[76,77]。

5、小结

FLT3抑制剂的出现改变了FLT3突变AML患者的预后，显著提高了患者的缓解率和总生存。但此类患者生存期仍然较低，其中部分原因是FLT3抑制剂耐药的产生。耐药机制的研究为新型FLT3抑制剂的研发提供了新思路，未来还需要开发活性更好、选择性更强且低毒的药物，以改善患者的生存乃至治愈。

参考文献:

[1]唐庆华,贡铁军,马军.急性髓细胞白血病的治疗进展[J].循证医学,2022,22(2):80-83,94.

[24]凌静,张青海,郑昭芬.索拉非尼的心血管不良反应及机制的研究进展[J].中国临床药理学与治疗学,2021,26(11):1300-1308.

[68]朱玉,冯悦,罗兴春,等.维奈克拉联合用药治疗急性髓系白血病的研究进展[J].中国新药与临床杂志,2021,40(3):161-166.

基金资助:甘肃省自然科学基金(18JR3RA356);

文章来源:吴庭恺,任崇崇,张婉婉等.急性髓系白血病FLT3抑制剂及耐药机制的研究进展[J].中国临床药理学与治疗学,2024,29(01):90-98.