《Biomedicine & Pharmacotherapy》:Therapeutic potential of antisense oligonucleotides in hematological malignancies
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反义寡核苷酸(ASOs)是由DNA、RNA或化学修饰核苷酸组成的短合成寡核苷酸,代表了一类有前景的个性化医疗治疗药物。本综述综合了已发表研究中评估ASOs在骨髓增生异常综合征、急性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病中的临床证据。临床前研究和早期
反义寡核苷酸(ASOs)是由DNA、RNA或化学修饰核苷酸组成的短合成寡核苷酸,代表了一类有前景的个性化医疗治疗药物。本综述综合了已发表研究中评估ASOs在骨髓增生异常综合征、急性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病中的临床证据。临床前研究和早期临床试验已取得令人鼓舞的结果,显示出可控的毒性特征,并支持正在进行的II期和III期评估。尽管白血病的确切临床疗效尚未确定,但本综述强调的靶点识别进展和持续技术创新正在逐步克服药理学、毒理学和制剂方面的挑战。因此,基于ASO的疗法可能为白血病精准医学提供一个高度灵活且快速适应的平台。未来的进展将依赖于解决递送效率和脱靶效应的严格转化研究,以及旨在确定最佳联合策略的临床试验。随着这些发展,ASOs有潜力成为下一代高度个性化治疗的基石,为治疗选择有限的患者带来新的希望,并建立白血病精准靶向干预的范式。
1. 引言部分概述了靶向治疗和免疫治疗在白血病领域的进展,指出虽然已有多种靶向药物(如小分子抑制剂、单克隆抗体、双特异性T细胞衔接器、抗体-药物偶联物、重组免疫毒素和嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞))用于急性髓系白血病(AML)和急性淋巴细胞白血病(ALL),但耐药性和毒性仍限制其应用。反义寡核苷酸(ASOs)作为一类先进的RNA疗法,通过与互补核酸序列杂交,调节特定基因表达或功能,具有高靶特异性和良好耐受性,但需注意其不良事件(如血小板减少、补体激活、肝毒性和肾脏蓄积)。目前仅三种ASOs获得孤儿药资格:oblimersen(用于慢性淋巴细胞白血病(CLL))、PNT2258(用于弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL))和cobomarsen(用于皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL))。本综述重点总结了11种已进入白血病临床试验的ASOs(见表1)。
2. 反义寡核苷酸(ASOs)的特性与设计:ASOs通过Watson-Crick碱基配对特异性结合RNA靶点,多数序列与靶基因完全互补,通过化学修饰实现RNA降解(主要依赖RNase H)或空间阻断(调节剪接、翻译抑制)。临床测试的ASOs多为RNase H依赖型,特别是硫代磷酸酯(PS)和“gapmers”。Gapmers中心段为化学修饰的DNA碱基,两端修饰以增强核酸酶抗性和结合亲和力。设计ASOs需要指南和预测软件评估脱靶风险,但尚无工具可靠预测化学修饰引起的毒性。
3. 化学结构优化:第一代修饰引入硫代磷酸酯(PS)键,提高核酸酶抗性,延长循环时间,并通过gymnosis促进细胞摄取。第二代修饰在糖环2'位进行修饰(如2'-O-甲氧基乙基(MOE)和2'-O-甲基),增强稳定性。第三代修饰包括锁核酸(LNA)、磷二酰胺吗啉寡聚体(PMO)和肽核酸(PNA),进一步提高杂交亲和力和稳定性。ASO策略的优缺点总结如表2。
4. 白血病中临床测试的ASOs:4.1 靶向凋亡信号通路:LY2181308(靶向BIRC5/Survivin)在成人复发/难治性(R/R)AML中单独或联合化疗耐受性良好,但EZN-3042(靶向BIRC5)因剂量限制性毒性(肝毒性和胃肠道毒性)在儿童R/R ALL中终止。AEG35156(靶向XIAP)联合化疗耐受性良好,但未改善缓解率。Oblimersen(靶向BCL2)在III期试验中未改善老年AML患者生存,PNT2258(靶向BCL2)在R/R B细胞恶性肿瘤中初步有效但后续试验缓解率低,BP1002(靶向BCL2)目前正在招募联合地西他滨治疗R/R AML。4.2 靶向生长、生存和细胞分化:BP-1001(靶向GRB2)在R/R AML和CML中耐受性良好,联合低剂量阿糖胞苷显示抗白血病活性,目前正在与venetoclax和地西他滨联合试验。4.3 靶向肿瘤抑制基因:Cenersen(OL(1)p53,靶向TP53)通过合成致死策略,在R/R AML和MDS中耐受性良好,联合化疗获得19%缓解率,并在CLL中显示活性。4.4 靶向核酸代谢:GTI-2040(靶向RNR R2亚基)联合阿糖胞苷在AML中达到34%完全缓解(CR),但另一试验无客观缓解。MG98(靶向DNMT1)在MDS/AML中无显著活性。4.5 靶向STAT信号通路:AZD9150(danvatirsen,靶向STAT3)在R/R DLBCL中联合BTK抑制剂疗效有限。4.6 靶向人端粒酶逆转录酶(hTERT):Imetelstat(13-mer硫代磷酸酯寡核苷酸)获FDA批准用于低风险骨髓增生异常综合征(LR-MDS),但结构不同于典型ASO。4.7 靶向microRNAs:Cobomarsen(靶向miRNA-155)在CTCL和DLBCL中显示潜力。
5. 白血病中ASOs的潜在治疗靶点:识别疾病特异性靶基因和合适ASO化学是关键。癌基因(如WT1、MYC、VEGF)在临床前被抑制。融合基因(如BCR::ABL、KMT2A融合、E2A::PBX1、PML::RARalpha)作为特异性靶点,可减少对正常细胞的影响。其他靶点包括粘附分子(α4整合素)、钙代谢(S100A8)、耐药机制(MDR1)和转录调控(CREB),可逆转耐药。
6. 临床转化的经验教训:早期试验显示靶点抑制不足,如oblimersen因药代动力学和递送问题失败,survivin抑制效果有限,STAT3抑制因异质性等。成功转化需要有效递送、持续靶点参与和生物标志物指导的患者选择。
7. 增强ASO靶向治疗疗效的策略:7.1 新分子设计:异源双链寡核苷酸(HDO)和反义双链DNA寡核苷酸(ADO)增强递送和效力。7.2 新递送载体:脂质纳米颗粒(LNP)、抗体偶联、细胞外囊泡(如红细胞衍生囊泡)和金纳米颗粒等改善细胞摄取和组织靶向。7.3 单克隆抗体(mAbs)偶联:抗CD22-ASO偶联物靶向MXD3在B-ALL中有效。7.4 脂质纳米颗粒(LNP):抗CD20免疫脂质体、转铁蛋白靶向纳米颗粒等增强ASO递送和疗效。
8. 讨论:ASO在血液恶性肿瘤中的临床转化受限于靶点选择、递送效率(尤其是内体逃逸)和化学修饰。内体逃逸是主要限制因素,不同细胞类型差异显著。需要多靶点联合策略(如ASO“鸡尾酒”疗法)以克服克隆异质性和耐药性。未来需整合方法,包括联合化疗、靶向药物和免疫治疗,并利用高通量测序和预测生物标志物实现超个性化治疗。
9. 结论:ASO疗法为急性白血病精准医学提供高度灵活且快速适应的平台,通过选择性调节疾病驱动基因,克服耐药性、多靶点抑制和利用肿瘤抑制因子弱点。化学设计、新形式和递送系统的进步将增强疗效和安全性。未来临床实施依赖于转化研究、生物标志物开发和适应性试验设计,ASOs有望成为下一代超个性化治疗的基石。