JAKs 通路在骨髓增殖性腫瘤發病機制中的作用及主要JAKs 抑制劑的應用

賀 琪，常春康

（上海交通大學附屬第六人民醫院血液科，上海 200233）

骨髓增殖性腫瘤 （myeloproliferative neoplasm,MPN）是一組克隆性造血干細胞疾病，其特征為髓系細胞一系或多系增殖。世界衛生組織（World Health Organization,WHO） 將真性紅細胞增多癥（polycythaemia vera,PV）、原發性血小板增多癥（essential thrombocythemia,ET）和原發性骨髓纖維化（primary myelofibrosis,PMF）定義為費城染色體陰性的最常見的MPN。

由于正常髓系細胞的多克隆造血被異常的單克隆造血所取代，導致了PV 的紅細胞過度增殖、ET 的血小板過度增殖和PMF 的骨髓纖維化。這組疾病有著共同的臨床表型特征，即患者易發生血栓和出血，且有進展為骨髓纖維化或白血病的風險[1]。

JAK2 基因外顯子14 的點突變導致了JAK2 V617F 轉錄子的形成，并引起JH2 假性激酶區域的構象變化，從而激活Janus 激酶 （Janus kinases,JAKs）/信號轉導與轉錄激活因子（signal transducers and activators of transcriptions,STATs）通路。約95%的PV 患者、約50%的ET 患者和50%的PMF 患者都存在該突變；另有5%的PV 患者存在JAK2 基因外顯子12 突變；而剩余ET 和PMF 患者中的大部分都存在CALR 或MPL 基因突變，且都通過激活JAKs/STATs 通路發揮作用，少量ET 和PMF 患者都沒有上述3 種基因突變[2-6]。

鑒于上述3 種基因（JAK2 基因、CALR 或MPL基因）突變在MPN 患者中的高發生率，且它們的共同下游作用通路均為JAKs/STATs 通路，本文將詳述該通路在MPN 發病機制中的重要作用，并概述近年來JAKs 抑制劑在MPN 治療中的應用。

JAKs/STATs 通路在MPN 發病中的作用機制

一、JAKs/STATs 通路在正常造血中的作用

JAKs/STATs 通路在機體多種生理過程中發揮作用，包括造血、免疫調節、宿主防御、生殖、哺乳、肥胖及胚胎發育等。多種細胞因子受體（包括白細胞介素、干擾素、促紅細胞生成素、促血小板生成素、生長激素及集落刺激因子等）缺乏內源性激酶活性，而其與JAKs 家族相關聯，通過JAKs 通路來發揮相應的生物學活性。

JAKs 家族包含JAK1、JAK2、JAK3 和TYK2 這4個成員，它們與受體的結合方式各不相同，其中JAK1 和JAK2 在胚胎發育過程中極為重要。細胞因子受體結合特異性配體JAKs 后磷酸化，促使核轉錄因子STATs 家族的磷酸化和激活。STATs 是DNA 結合蛋白，包含7個成員，即STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和STAT6。STATs被激活后形成二聚體，從細胞膜轉位至細胞核內，調節靶基因的轉錄。除了STATs，JAKs 下游的信號通路還有絲裂原活化蛋白激酶通路和磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B 通路。通過上述信號通路的級聯反應，JAKs 能夠在免疫和造血干（祖）細胞中發揮促進細胞增殖、分化和生成細胞因子等作用。但如果有大量配體結合（如在某些慢性炎癥狀態下）或JAK 基因發生激活性突變，則這些信號通路將被病理性激活[7-8]。

二、JAKs/STATs 通路在MPN 發病中的作用

如前所述，JAK2 V617F 點突變是MPN 患者中最常檢測出的突變，該突變可導致JAK2 及其下游效應的持續激活，且不依賴配體。同時，該突變還可使JAK2 與其配體細胞因子受體間的結合力增加。

基于JAKs 在細胞因子驅動的信號轉導過程中起重要作用，被認為是免疫系統的核心分子。因為細胞因子信號可以誘導白細胞亞群的分化和極化轉變，所以JAKs 活性和功能的改變能夠嚴重影響白細胞穩態?；罨腏AK2 V617F 突變不僅驅動MPN 的發生，在具有潛在意義不明的克隆性造血的個體中也能被檢測到。研究提示該突變也確實能影響淋巴細胞的生物活性。在MPN 發病中，JAK2 V617F 突變來源于發生突變的造血干細胞克隆，所以該突變不會僅限于髓系細胞，在CD4+和CD8+T 細胞以及自然殺傷細胞、多克隆B 細胞中也檢測到了該突變。近期也有研究顯示，JAK2 V617F 突變促進程序性死亡受體-配體1（programmed cell death-ligand 1,PD-L1）的合成，限制了抗腫瘤T 細胞的應答，并引起T 細胞代謝的改變，最終導致MPN 細胞的免疫逃逸[9-10]。

1.細胞因子變化： 基因突變導致的JAKs 持續活化將進一步引發炎癥反應，從而促使骨髓增殖、血栓形成及脾臟腫大。在小鼠MPN 模型和MPN 患者標本中，都能檢測到高水平的促炎細胞因子。此外，MPN 疾病進展時細胞因子的表達明顯增高。如腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）在JAK2 V617F 突變的MPN 細胞中高表達，且與JAK2 V617F 突變負荷密切相關。而在小鼠MPN 模型或MPN 患者細胞中，失活的TNF-α 可以使疾病進展速度減慢，并阻斷克隆生長。近期研究還報道了非惡性的旁觀者細胞（bystander）也能分泌促炎細胞因子，包括白細胞介素（interleukin,IL）-6、IL-8、IL-10、CXCL9、CCL2、TNF-α 等。JAK 突變克隆產生的細胞因子依賴于STATs 信號通路，與那些由非惡性旁觀者細胞或其他驅動子（如血小板受體等）突變產生的細胞因子有部分重疊。促炎細胞因子和化學因子的分泌還可以引發骨髓組織的重構，特別是纖維化和骨硬化的發生、發展。此外，炎癥環境本身也可促進骨髓增殖和克隆進化[11-12]。

2.血栓相關的病理變化：JAK2 突變還與血栓栓塞并發癥及細胞黏附穩態相關。造成血栓栓塞狀態的病理生理學原因有以下幾方面。①高白細胞增加了血液黏度；②JAK2 突變誘導了血漿凝固和血管壁變化；③JAK2 突變誘導了細胞的黏附和功能改變。早期的觀察研究報道MPN 患者發生血栓性事件的概率明顯增加，表達突變型JAK2 的內皮細胞可引起血流異常及血漿凝固功能的變化，且突變型JAK2 的高表達與不穩定栓子形成及出血事件相關。JAK2 突變患者的血小板活性下降，黏附力減弱。同樣，JAK2 V617F 突變激活的巨核系造血，導致了其對促血小板生成素刺激的高度敏感性，巨核細胞具有更高的活力，血小板前體形成增加，血栓形成增加。所有這些發現都與臨床觀察到的癥狀相符[13-14]。

JAKs 抑制劑在MPN 治療中的應用

如上所述，由于大部分細胞因子和生長因子受體都基于JAKs 傳遞信號并發揮功能，所以靶向JAKs 的藥物可以調節免疫功能，并可用于MPN 及某些風濕性疾病的治療。JAKs 抑制劑分為Ⅰ型抑制劑和Ⅱ型抑制劑。Ⅰ型抑制劑靶向活化狀態下JAKs 的三磷酸腺苷 （adenosine triphosphate，ATP）結合位點，大部分臨床測試的抑制劑都是Ⅰ型，它們的區別在于是否只靶向JAK2 的特異性。許多抑制劑都是同時靶向JAK2 和JAK1 [如蘆可替尼（Ruxolitinib）和Momelotinib]，少部分僅靶向JAK2（Pacritinib、Fedratinib 和NS-018）。Ⅱ型抑制劑可識別非活化狀態下的激酶，并與其ATP 結合口袋和“DFG-out”口袋相結合，而“DFG-out”口袋僅在非活化激酶中存在。因為該特殊結構能被Ⅱ型抑制劑識別，所以Ⅱ型抑制劑預計會有更好的選擇性和更小的副作用。目前正在研究的Ⅱ型抑制劑有2 種，NVPBBT594 和NVP-CHZ868[15]。因目前尚無Ⅱ型抑制劑的相關臨床數據，在此不再詳述，以下重點概述Ⅰ型抑制劑。

一、蘆可替尼

目前已上市并被臨床應用的Ⅰ型抑制劑是蘆可替尼，其為口服制劑的JAKs 抑制劑?；贑OMFORT-Ⅰ、COMFORT-Ⅱ和RESPONSE 這3個臨床試驗的結果，蘆可替尼成為第一個獲美國食品藥品監督管理局批準用于中高危骨髓纖維化（myelofibrosis，MF） 和難治或對羥基脲耐藥PV 患者的靶向治療藥物[16-19]。

1.MF： 在臨床試驗COMFORT-Ⅰ中，309例MF 患者被隨機分入蘆可替尼治療組和空白組。在蘆可替尼治療組中，脾臟體積縮小達35%以上的患者占41.9%，而空白組僅有0.7%。在臨床試驗COMFORT-Ⅱ中，將219例MF 患者按照2∶1 的比例隨機分入蘆可替尼治療組和最佳可用治療組（包括任何商業可用藥物，單一藥物治療或聯合藥物治療均可）。在蘆可替尼治療48 周時，脾臟體積縮小達35%以上的患者占28.5%，而最佳治療組卻為0，并且蘆可替尼治療組患者的生活質量明顯得到改善。這2 項臨床試驗結果均顯示，蘆可替尼持續治療能明顯改善中危2 和高危MF 患者的生存（蘆可替尼治療組和對照組患者的中位總生存期分別為5.3 年和3.8 年），但其對于轉化為白血病的風險沒有明顯影響。

2.PV：臨床試驗RESPONSE 主要評估了蘆可替尼在難治或對羥基脲耐藥的PV 患者中的療效。研究將患者等比例隨機分入蘆可替尼治療組和最佳可用治療組，在用藥32 周時，蘆可替尼組有22.7%的患者血細胞比容數值得以控制，且脾臟體積縮小大于35%；而最佳可用治療組僅有0.9%的患者血細胞比容數值得到控制。在臨床試驗RESPONSE-2 中，173例難治或對羥基脲耐藥的PV 患者被選入，與RESPONSE 不同，這些患者都沒有脾腫大。結果顯示，蘆可替尼治療組有62%的患者血細胞比容數值得以控制，而最佳可用治療組僅有19%。

3.ET：在難治或對羥基脲耐藥的ET 患者中，與其他治療相比，蘆可替尼沒有顯著控制血小板增多及相關并發癥，但能夠改善和減輕一般癥狀及瘙癢癥狀。在另一項開放的Ⅱ期臨床試驗中，研究數據顯示蘆可替尼可以使血小板數值降低，且能緩解ET 相關的癥狀。這些初步的結果似乎優于以往的數據，但該研究中缺乏蘆可替尼與其他治療相對比的數據[20]。

總體來說，蘆可替尼是一種耐受良好的口服藥物，25%～33%的患者會出現不良反應，而其主要的不良反應是造血系統毒性，如貧血和血小板減少。貧血隨著時間可以改善，但血小板減少的不良反應在高危MF 患者中會比較嚴重。另外，蘆可替尼還有免疫抑制的不良反應，可能導致病毒感染的激活，特別是帶狀皰疹和人類免疫缺陷病病毒1，還會導致細菌感染，如肺炎、結核病復發和尿路感染等?；颊叻幒笠M行長期隨訪監測，因為蘆可替尼可以降低自然殺傷細胞的功能，從而增加患者發生實體瘤和淋巴瘤的潛在風險。

二、其他的Ⅰ型抑制劑

Momelotinib 與蘆可替尼一樣，也是JAK1 和JAK2 抑制劑，也能縮小脾臟體積并改善貧血，但是在Ⅲ期臨床試驗（SIMPLIFY-1 和SIMPLIFY-2）中，其與蘆可替尼相比，該藥并未發現明顯優勢[21]。

Pacritinib 是JAK2 和FLT3 抑制劑。Ⅲ期臨床試驗（PERSIST-1 和PERSIST-2）的結果顯示，該藥可以有效縮小患者的脾臟體積，且患者發生骨髓抑制的程度低，故可用于血小板基數較低的MF 患者[22]。

Fedratinib 是JAK2 抑制劑。Ⅲ期臨床試驗（JAKARTA-1 和JAKARTA-2）的結果顯示，該藥在蘆可替尼抵抗或耐藥的MF 患者中，有55%的患者仍能取得脾臟縮小的臨床獲益。但因為極少數患者用藥后出現了韋尼克（Wernicke）腦病，故該藥的臨床試驗暫停[23]。

Ns-018 是JAK2 和Src 抑制劑。該藥能改善MF患者的癥狀，但不能明顯降低JAK2 V617F 的負荷[24]。

結語

MPN 是一組發病機制和臨床特征都相當復雜的疾病。在國內外紛繁復雜的發病機制研究中，JAKs 通路的重要作用毋庸置疑。JAKs 抑制劑的研究如火如荼，相關新藥的臨床試驗層出不窮，部分取得了可喜的研究結果。其中，蘆可替尼已在全世界上市，并被應用于臨床患者的治療中，其療效是否如臨床試驗結果那般令人滿意，仍需真實世界的數據進行評估。