ĐIỀu trị LƠ-XÊ-mi kinh dòng bạch cầu hạt bằng imatinib ts. Bs. Nguyễn Hà Thanh

Lơ-xê-mi kinh dòng bạch cầu hạt (chronic myeloid leukemia – CML) là một bệnh lý ác tính hệ tạo máu với đặc điểm chính là tăng sinh dòng bạch cầu hạt. Tỷ lệ mắc bệnh vào khoảng 1-2 trường hợp trên 100.000 dân. Bệnh diễn biến qua ba giai đoạn chính là giai đoạn mạn tính, tăng tốc và chuyển cấp. Trong giai đoạn mạn tính, đặc điểm chủ yếu của bệnh là tăng sinh dòng bạch cầu hạt trong tủy xương, hậu quả là số lượng bạch cầu hạt đủ các lứa tuổi trung gian tăng cao ở máu ngoại vi, biểu hiện lâm sàng của hội chứng tăng bạch cầu và lách to.

CML là một bệnh lý ác tính được các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều, một phần vì có cơ chế bệnh sinh khá điển hình. Trong CML có một biến đổi nhiễm sắc thể rất đặc trưng – nhiễm sắc thể Philadelphia (NST Ph¹). NST Ph¹ có mặt trên 95% bệnh nhân CML ở giai đoạn mạn tính. Bằng phương pháp nhuộm băng NST người ta thấy rằng NST Ph¹ là kết quả của chuyển đoạn t(9;22)(q34;q11). Nghiên cứu về sinh học phân tử cho thấy bản chất gen của NST Ph¹ là gen tổ hợp bcr-abl được tạo thành do sự kết hợp của proto-oncogen abl chuyển từ NST số 9 gắn vào một phần của gen bcr trên nhánh dài của NST số 22.

Gen bcr-abl trong bệnh CML mã hoá tổng hợp protein bcr-abl (P210), có hoạt tính tyrosine kynase nội sinh mạnh hơn rất nhiều so với sản phẩm bình thường của gen abl là protein P145. Protein bcr-abl chủ yếu có mặt trong bào tương thay vì luân chuyển giữa nhân tế bào và bào tương như sản phẩm P145 bình thường. Vì vậy protein bcr-abl dễ bị phosphoryl hóa và trở thành điểm gắn cho các protein GRB2 và CRK (oncogen-like-protein). Các phân tử này sau đó sẽ hoạt hóa các protein khác trong đường truyền tín hiệu trong tế bào. Protein bcr-abl cũng ảnh hưởng tới các oncogen p21Ras, c-Myc, protein điều hòa chu trình phân bào p27Kip. Như vậy, sự ảnh hưởng của protein bcr-abl tới các đường truyền tín hiệu trong tế bào dẫn tới hậu quả là bất thường về phân bào, ảnh hưởng tới quá trình chết theo chương trình (apoptosis) và tăng sinh tế bào. Đây là cơ chế bệnh sinh chủ yếu được cho là gây ra bệnh CML.

Sự hiểu biết khá rõ về cơ chế bệnh sinh của CML đã góp phần thúc đẩy việc nghiên cứu ứng dụng các thuốc điều trị mới nhằm vào khâu cơ bản trong cơ chế gây bệnh – ức chế hoạt tính tyrosine kynase của protein bcr-abl.

Chất ức chế hoạt tính tyrosine kynase được nghiên cứu thành công nhất là imatinib mesylate. Thuốc được đưa vào nghiên cứu có ký hiệu là STI-571 (tên thương mại là Gleevec hoặc Glivec) với thành phần là chất 2-phenylaminopirimidine. Đây là một chất ức chế chọn lọc đối với các protein có hoạt tính tyrosine kynase, trong đó có protein bcr-abl, thụ thể của PDGF và thụ thể của c-kit. Trong các mô hình nghiên cứu thực nghiệm với CML, STI-571 gắn cạnh tranh vào vị trí gắn ATP của protein bcr-abl, qua đó ức chế sự phosphoryl hóa của tyrosine.

Khi đưa vào cơ thể, STI-571 được chuyển hóa qua gan, thông qua hệ men CYP3A4. STI-571 được hấp thu nhanh qua đường uống, đồng thời duy trì sinh khả dụng khá cao (tới 98%) và nửa đời sống vào khoảng 13-16 giờ. Một số nghiên cứu in vitro cho thấy nồng độ STI-571 khoảng 1 mol/l đủ để gây chết tế bào ung thư. Liều lượng này có thể đạt được nếu cho bệnh nhân dùng 300 mg thuốc/ngày.

Độc tính chủ yếu của STI-571 là phản ứng buồn nôn, tiêu chảy, đau và co cứng cơ, đau khớp, phù, mẩn ngứa da và ức chế tủy xương. Người ta cũng ghi nhận một số trường hợp thuốc có độc tính trên gan, thường biểu hiện trong vòng 100 ngày đầu dùng thuốc. Biểu hiện ức chế tủy xương cũng được phát hiện trong một số trường hợp, chủ yếu phụ thuộc vào liều thuốc sử dụng. Khoảng 16-25% bệnh nhân CML giai đoạn mạn tính có biểu hiện giảm bạch cầu hạt (số lượng bạch cầu đoạn trung tính dưới 1 x 10⁹/L) và giảm tiểu cầu (số lượng tiểu cầu dưới 50 x 10⁹/L) khi dùng thuốc với liều 400 mg/ngày. Các bệnh nhân đã được điều trị từ trước bằng interferon- hoặc busulphan, các bệnh nhân CML ở giai đoạn chuyển cấp còn nhạy cảm hơn với tác dụng ức chế tủy xương của STI-571.

Người ta đã tiến hành nhiều thử nghiệm lâm sàng với STI-571 trước khi thuốc chính thức được cấp phép đưa vào sử dụng. Các thử nghiệm lâm sàng pha I và II đã được thực hiện thành công, cho thấy STI-571 thực sự rất hiệu quả trong điều trị các bệnh nhân CML đã từng bị thất bại với các thuốc khác như interferon-.

Trong các thử nghiệm lâm sàng pha I, người ta đã xác định được liều điều trị hiệu quả tối thiểu là 300 mg hoặc cao hơn. Tuy nhiên, trong thử nghiệm pha I liều điều trị tối ưu còn chưa được xác định rõ. Trong một thử nghiệm, 83 bệnh nhân CML giai đoạn mạn tính đã điều trị bằng interferon- thất bại được dùng STI-571 với liều từ 25 mg/ngày đến 1000 mg/ngày. Trong số 54 bệnh nhân điều trị với liều ≥ 300 mg/ngày, 98% đạt được tình trạng lui bệnh hoàn toàn về huyết học và 31% đạt tình trạng lui bệnh cơ bản về tế bào di truyền (trong đó gần một nửa số bệnh nhân đạt tình trạng lui bệnh hoàn toàn về tế bào di truyền). Đáp ứng huyết học đạt được sau khoảng 4 tuần điều trị bằng STI-571. Đối với nhóm bệnh nhân CML chuyển cấp điều trị bằng STI-571, 55% đạt tình trạng lui bệnh hoàn toàn về huyết học.

Trong các thử nghiệm lâm sàng pha II, các bệnh nhân nghiên cứu được dùng thuốc với nhiều sơ đồ liều khác nhau nhằm xác định liều điều trị tối ưu. Người ta xác định được rằng trong CML giai đoạn mạn tính, liều điều trị hiệu quả là 400 mg/ngày, còn trong giai đoạn chuyển cấp, cần tăng liều lên ít nhất 600 mg/ngày. Kết quả một thử nghiệm lâm sàng cho thấy trong 454 bệnh nhân CML giai đoạn mạn tính đã điều trị bằng interferon- thất bại trước thử nghiệm với STI-571, có tời 95% đạt tình trạng lui bệnh hoàn toàn về huyết học và 60% đạt lui bệnh cơ bản về tế bào di truyền (hoàn toàn hoặc một phần). Thời gian sống không có bệnh trung bình là 18 tháng. Trong thử nghiệm này, liều điều trị hiệu quả là 400 mg/ngày. Một số thử nghiệm mới hơn cho thấy rằng với các bệnh nhân CML chẩn đoán lần đầu và chưa điều trị bằng các thuốc khác từ trước, tỷ lệ lui bệnh về tế bào di truyền còn cao hơn nhiều và mức độ lui bệnh phụ thuộc vào liều thuốc điều trị.

Đối với bệnh nhân CML ở giai đoạn tăng tốc và chuyển cấp điều trị bằng STI-571, kết quả thử nghiệm lâm sàng pha II cho thấy với liều thuốc sử dụng 600 mg/ngày thì kết quả tốt hơn nhiều so với liều 400 mg/ngày (vẫn dùng điều trị CMK giai đoạn mạn tính) xét theo các tiêu chí như thời gian tiến triển bệnh và thời gian sống thêm. Tỷ lệ bệnh nhân đạt lui bệnh về huyết học là 82% và tỷ lệ lui bệnh về tế bào di truyền là 24%. Với liều thuốc tăng lên (600 mg/ngày so với 400 mg/ngày) tỷ lệ bệnh nhân mắc tác dụng phụ không có dấu hiệu tăng thêm.

Tiếp theo thành công của các thử nghiệm lâm sàng, thử nghiệm pha III đang được tiến hành nhằm so sánh hiệu quả điều trị của STI-571 với các phương pháp điều trị kinh điển khác. Tuy vậy, phân tích dữ liệu từ các thử nghiệm trước cũng cho thấy STI-571 có hiệu quả hơn nhiều so với các thuốc cổ điển như interferon-, đồng thời có ít tác dụng phụ hơn nhiều cũng như ưu thế về tính tiện dụng của con đường đưa thuốc vào cơ thể. Trong một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng tiến hành cùng lúc tại nhiều bệnh viện, 1006 bệnh nhân CML được chia làm hai nhóm phân bổ ngẫu nhiên để điều trị bằng STI-571 và interferon-. Kết quả nghiên cứu cho thấy STI-571 giúp kéo dài thời gian tiến triển của bệnh. Trong nhóm điều trị STI-571, tỷ lệ đạt lui bệnh hoàn toàn về tế bào di truyền là 40%, cao hơn hẳn các bệnh nhân điều trị bằng interferon-. Nếu tính đến cả tính tiện dụng và tỷ lệ tác dụng phụ của thuốc thì STI-571 tất yếu sẽ trở thành loại thuốc được lựa chọn điều trị đầu tiên cho bệnh nhân CML mới được chẩn đoán, thay cho interferon- như trước kia.

Tuy nhiên, khi số bệnh nhân CML điều trị bằng STI-571 trở nên khá đông và dùng thuốc trong thời gian đủ dài, gần đây đã có những thông báo đầu tiên về tình trạng kháng thuốc. Mặt khác, các nghiên cứu in vitro cho thấy tình trạng cộng hưởng tác động chống ung thư giữa STI-571 và interferon-, ara-C và daunorubicin. Vì thế, mặc dù STI-571 tỏ ra rất hiệu quả khi sử dụng riêng lẻ để điều trị CML, các nghiên cứu phối hợp thuốc cũng đang được tiến hành. Một số phác đồ phối hợp thuốc hiện nay đang được nghiên cứu là sử dụng STI-571 cùng với interferon- (liều 5 MIU/m² da/ngày) hoặc ara-C liều thấp (20 mg/m² da/ngày trong 10 ngày hàng tháng) để so sánh với liều điều trị tiêu chuẩn của STI-571 (400 mg/ngày). Ngoài ra, tính tới việc cho tới nay ghép tủy vẫn là phương pháp duy nhất cho phép điều trị khỏi bệnh đối với CML, các nhà nghiên cứu cũng đặt vấn đề tìm hiểu hiệu quả của STI-571 sau ghép tế bào gốc tạo máu.

Tình trạng kháng thuốc trong điều trị CML bằng imatinib và cách khắc phục

Hiện nay các ý kiến cho rằng có hai loại kháng thuốc chủ yếu khi điều trị với STI-571, bao gồm kháng thuốc ngay từ đầu và kháng thuốc biểu hiện khi bệnh tái phát (kháng thuốc mắc phải). Nghiên cứu trên các bệnh nhân CML tham gia các thử nghiệm lâm sàng pha I, II và III cho thấy trong thời gian cuối của giai đoạn mạn tính có khoảng 45% bệnh nhân có kháng thuốc biểu hiện ở mức độ tế bào di truyền, chưa kể dưới 10% bệnh nhân không đáp ứng với điều trị ngay từ đầu (kháng thuốc ngay từ đầu). Đối với bệnh nhân ở giai đoạn tăng tốc, tỷ lệ kháng thuốc ngay từ đầu lên đến 18% và con số này là 48% với các bệnh nhân CML đã chuyển cấp điều trị bằng STI-571.

Cơ chế của tình trạng kháng thuốc ngay từ đầu được cho là do gen bcr-abl và sản phẩm của gen này không bị ức chế đầy đủ hoặc đã có những đột biến thứ phát trước khi điều trị dẫn đến sự tăng sinh tế bào độc lập với mức độ biểu hiện gen bcr-abl. Đối với tình trạng kháng thuốc thứ phát (mắc phải), có nhiều cơ chế dẫn đến kháng thuốc đã được phát hiện trong các nghiên cứu in vitro và in vivo.

Về cơ bản các nghiên cứu in vitro được thực hiện bằng cách nuôi cấy các dòng tế bào người mang đột biến bcr-abl trong môi trường có nồng độ STI-571 tăng dần để tạo ra các dòng tế bào kháng thuốc và nghiên cứu cơ chế kháng thuốc ở mức độ sinh học phân tử. Chẳng hạn kết quả một nghiên cứu cho thấy khi nuôi cấy dòng tế bào LAMA84-R tách từ bệnh nhân CML chuyển cấp, người ta thấy rằng cơ chế kháng thuốc ở đây là do tăng nồng độ protein bcr-abl do khuyếch đại gen bcr-abl. Một số cơ chế kháng thuốc mắc phải đối với STI-571 đã được tìm ra cho đến nay là: tăng mức độ sản xuất protein bcr-abl, đột biết điểm đối với bcr-abl kinase, đột biến điểm vùng gắn với ATP, tăng Src-related kinase và tăng sinh tế bào độc lập với bcr-abl, khuyếch đại gen bcr-abl, tăng P-glycoprotein, loại bỏ thuốc nhanh khỏi bào tương v.v...

Trong các nghiên cứu in vivo trên bệnh nhân CML có tình trạng kháng thuốc, người ta đã phát hiện được các đột biến điểm khác nhau dẫn đến kháng thuốc với STI-571. Một số đột biến làm ngăn cản STI-571 gắn với bcr-abl protein. Các nghiên cứu so sánh trước và sau điều trị bằng STI-571 cũng cho thấy bằng chứng về việc các đột biến xảy ra sau khi dùng thuốc. Chẳng hạn nghiên cứu trên 6 bệnh nhân CML kháng thuốc sau khi được điều trị bằng STI-571 đã phát hiện thấy đột biến điểm với hậu quả là ngăn cản STI-571 gắn với vị trí gắn ATP. Một số cơ chế khác dẫn đến tăng các chất có khả năng ngăn cản thuốc hoạt động cũng được tìm thấy. Chẳng hạn -1-acid glycoprotein (AGP) là một protein huyết tương có khả năng gắn thuốc, có nồng độ rất cao trên các bệnh nhân CML. Nghiên cứu tủy xương bệnh nhân CML kháng thuốc cho thấy có sự tăng hoạt động của ATP synthetase, dẫn tới tăng nồng độ ATP trong tế bào và cạnh tranh với STI-571.

Như vậy, hiện tại người ta đã biết khá nhiều về cơ chế kháng thuốc trong điều trị CML bằng STI-571. Trên cơ sở đó, một số phương pháp khắc phục tình trạng kháng thuốc được đề xuất. Phương thức đơn giản nhất là dùng thuốc cách quãng, dựa trên cơ sở nghiên cứu in vitro cho thấy một số dòng tế bào CML khôi phục tính nhạy cảm với thuốc khi phơi nhiễm trở lại sau 2 tháng không điều trị. Một số chiến lược điều trị khác nhằm vào bản thân yếu tố gây kháng thuốc. Chẳng hạn verapamil có tác dụng ức chế P-glycoprotein, qua đó tăng độ nhạy với STI-571. Leptomycin B được nghiên cứu sử dụng cùng với STI-571 để ngăn cản protein bcr-abl ra khỏi nhân vào bào tương tế bào. Sử dụng cùng lúc hai thuốc này có thể làm tế bào ung thư bị chết theo cơ chế apoptosis. Một số thuốc mới cũng đang được nghiên cứu sử dụng để ngăn cản tế bào ung thư kháng lại STI-571, ví dụ thuốc WP744 – một loại anthracycline có khả năng làm chết tế bào ung thư theo cơ chế apoptosis mạnh hơn doxorubicin tới 10 lần. Một phương pháp khác để hạn chế sự kháng thuốc khi dùng các chất ức chế các con đường truyền tín hiệu là phối hợp hóa trị liệu liều cao và thuốc ức chế đường truyền tín hiệu để loại trừ tối đa tế bào ung thư trước khi sử dụng những thuốc như imatinib.

Imatinib mesylate (STI-571) là một bước đột phá lịch sử trong điều trị CML. Khởi đầu bằng những phương pháp điều trị triệu chứng thuần túy từ thế kỷ trước, ngày nay bệnh nhân CML đã có thể được chữa khỏi hoặc lui bệnh ổn định lâu dài bằng những phương pháp như ghép tế bào gốc tạo máu và thuốc ức chế hoạt tính men tyrosine kynase. Điều trị bằng imatinib dựa trên hiểu biết sâu sắc về cơ chế bệnh sinh của CML và có thể được coi là một mô hình cho điều trị ung thư tương lai, tức là tác động trực tiếp và chính xác vào đột biến gen là nguyên nhân gây bệnh. Những nghiên cứu về imatinib đang tiến hành sẽ cho chúng ta biết về hiệu quả lâu dài của thuốc cũng như các mô hình điều trị phối hợp có thể giúp bệnh nhân tránh được tình trạng kháng thuốc và duy trì khả năng lui bệnh lâu dài.

1. 
   Barthe, C., Cony-Makhoul, P., Melo, J.V. & Mahon, J.R. (2001) Roots of clinical resistance to STI-571 cancer therapy. Science, 293, 2163.
   
2. 
   Donato, N., Wu, J., Lin, H., Arlinghaus, R., Albitar, M., Patek, S. & Talpaz, M. (2002) Novel STI-571 resistance mechanisms in Ph (+) leukemia revealed through analysis of cells derived from STI-571 resistant chronic myelogenous leukemia (CML) patients. AACR (WWW document). URL. http://aacr02.agora.com/ planner/displayabstract.asp?presentationid=3104.
   
3. 
   Druker, B.J. & International Randomized IFN vs. STI571 Study Group (IRIS) (2002) STI-571 (Gleevac . Glivec, imatinib) versus interferon (IFN) + cytarabine as initial therapy for patients with CML: results of a randomized study. ASCO, 1 Abstract (WWW document) URL. http://www.asco.org/asco/ascoMainConstructor/ 1,47468,_12|002324|00–29|00A|00–18|002002|00–19|001,00.asp.
   
4. 
   Gorre, M.E., Mohammed, M., Ellwood, K., Hsu, N., Paquette, R., Rao, P.N. & Sawyers, C.L. (2001) Clinical resistance to STI-571 cancer therapy caused by BCR–ABL gene mutation or amplification. Science, 293, 876–880.
   
5. 
   Griffin, J. (2002) Resistance to targeted therapy in leukaemia. Lancet, 359, 458–459.
   
6. 
   Kantarjian, H.M. & Talpaz, M. (2001) Imatinib Mesylate. Clinical results in Philadelphia chromosome-positive leukemias. Seminars in Oncology, 28, 9–18.
   
7. 
   Kantarjian, H.M., Cortes, J., O’Brien, S., Giles, F.J., Albitar, M., Rios, M., Shan, J., Faderl, S., Garcia-Manero, G., Thomas, D.A., Resta, D. & Talpaz, M. (2002c) Imatinib mesylate (STI571) for Philadelphia chromosome-positive chronic myelogenous leukemia in blast phase. Blood, 99, 3547–3553.
   
8. 
   Kantarjian, H.M., Sawyers, C., Hochhaus, A., Guilhot, F., Schiffer, C., Gambacorti-Passerini, C., Niederwieser, D., Resta, D., Capdeville, R., Zoellner, U., Talpaz, M. & Druker, B. (2002a) Hematologic and cytogenetic responses to imatinib mesylate in chronic myelogenous leukemia. New England Journal of Medicine, 346, 645–652.
   
9. 
   le Coutre, P., Tassi, E., Varella-Garcia, M., Barni, R., Mologni, L., Cabrita, G., Marchesi, E., Supino, R. & Gambacorti-Passerini, C. (2000) Induction of resistance to the Abelson inhibitor STI571 in human leukemic cells through gene amplification. Blood, 95, 1758–1766.
   
10. 
    Priebe, W., Evrony, G., Fokt, I., Talpaz, M. & Donato, N. (2002) WP744, a novel anthracycline with enhanced apoptotic and anti-proliferative activity on STI-571 resistant leukemic cells: Design, synthesis, and evaluation. AACR abstract 4197. (WWW document) URL. http://aacr02.agora.com/planner/display abstract.asp?presentationid=3106.
    
11. 
    Savage, D.G. & Antman, K.H. (2002) Imatinib Mesylate – A new oral targeted therapy. New England Journal of Medicine, 346, 683–
    
12. 
    Sawyers, C.L., Hochhaus, A., Feldman, E., Goldman, J.M., Miller, C.B., Ottmann, O.G., Schiffer, C.A., Talpaz, M., Guilhot, F., Deininger, M.W., Fischer, T., O’Brien, S.G., Stone, R.M., Gambacorti-Passerini, C.B., Russell, N.H., Reiffers, J.J., Shea, T.C., Chapuis, B., Coutre, S., Tura, S., Morra, E., Larson, R.A., Saven, A., Peschel, C., Gratwohl, A., Mandelli, F., Ben-Am, M., Gathmann, I., Capdeville, R., Paquette, R.L. & Druker, B.J. (2002) Imatinib induces hematologic and cytogenetic responses in patients with chornic myelogenous leukemia in myeloid blast crises: results of a phase II study. Blood, 99, 3530–3539.
    
13. 
    Tipping, A.J., Mahon, F.X., Lagarde, V., Goldman, J.M. & Melo, J.V. (2001) Restoration of sensitivity to STI571 in STI571-resistant chronic myeloid leukemia cells. Blood, 98, 3864–3867.
    
14. 
    Vigneri, P. & Wang, J.Y. (2001) Induction of apoptosis in chronic myelogenous leukemia cells through nuclear entrapment of BCR–ABL tyrosine kinase. Nature Medicine, 7, 228–234.
    
15. 
    von Bubnoff, N., Schneller, F., Peschel, C. & Duyster, J. (2002) BCR–ABL gene mutations in relation to clinical resistance of Philadelphia-chromosome-positive leukaemia to STI571: a prospective study. Lancet, 359, 487–491.