pobierz

Acta Haematologica Polonica 2007, 38, Nr 1, str. 15–26
PRACA POGLĄDOWA – Review Article
ANNA KORYCKA, JERZY Z. BŁOŃSKI, TADEUSZ ROBAK
Forodezyna (BCX-1777, Immucylina H).
Mechanizm działania i perspektywy klinicznego zastosowania nowego inhibitora fosforylazy nukleozydów
purynowych
Forodesine (BCX-1777, Immucillin H) – Mechanism of action and
potential clinical application of a new purine nucleoside
phosphorylase inhibitor
Z Katedry i Kliniki Hematologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
Kierownik: Prof.dr hab.med. Tadeusz Robak
STRESZCZENIE
W ostatnich latach zsyntetyzowano i wprowadzono do badań przedklinicznych i klinicznych kilka nowych analogów nukleozydów purynowych (ANP) takich jak: klofarabina (CAFdA), nelarabina (ara-G) oraz forodezyna (BCX-1777, immucylina H). Związki te podobnie do kladrybiny
(2-CdA), fludarabiny (FA) i pentostatyny (deoksykoformycyny, DCF) wykazują skuteczność
w leczeniu chorób nowotworowych układu krwiotwórczego.
Podstawą do zsyntetyzowania analogów 9-deazanukleotydów, będących inhibitorami fosforylazy
nukleotydów purynowych (PNP) i nazwanych immucylinami stała się teoria stanu przejściowego. W grupie tej znaczące miejsce zajmuje forodezyna, która w obecności 2’-deoksyguanozyny
(dGuo) hamuje proliferację ludzkich limfocytów, aktywowanych m.in. przez interleukinę -2 lub
fitohemaglutyninę. W mechanizmie działania forodezyny uczestniczą głównie dwa enzymy:
PNP, katalizująca fosforolizę dGuo do guaniny (Gu) i α-D-1-fosforanu 2’-deoksyrybozy oraz
kinaza deoksycytydynowa (dCK), uczestnicząca w fosforylacji dGuo do deoksyguanozyno- 5’monofosforanu (dGMP) i ostatecznie do deoksyguanozyno-5’- trifosforanu (dGTP). W warunkach fizjologicznych dGuo wykazuje większe powinowactwo do PNP niż do dCK, jednakże zablokowanie działania PNP przez forodezynę powoduje, że dGuo obecne w osoczu zamiast fosforolizy do Gu ulega wewnątrzkomórkowej konwersji do dGTP, prowadząc ostatecznie do apoptozy.
Zarówno badania eksperymentalne u myszy, jak również badania kliniczne I i II fazy wykazały
antyproliferacyjną aktywność forodezyny u chorych na T-komórkowe chłoniaki nieziarnicze,
w tym skórne chłoniaki T-komórkowe oraz T- i B-komórkową ostrą białaczkę limfoblastyczną
(T-OBL i B-OBL).
SŁOWA KLUCZOWE: Forodezyna – BCX-1777 – Immucylina H – Fosforylaza nukleozydów
purynowych – Analogi nukleozydów purynowych
16
A. KORYCKA i wsp.
SUMMARY
Recently, a few new purine nucleoside analogues (PNA) have been synthesized and introduced
into preclinical and clinical trials. Clofarabine (CAFdA), nelarabine (ara-G) and forodesine
(BCX-1777, Immucillin H), similarly to cladribine (2-CdA), fludarabine (FA) and pantostatin
(deoxycoformycin, DCF) seem to be efficient in the treatment of hematological disorders.
The transition-state theory has led to the design of 9-deazanucleotide analogues which belong to
purine nucleoside phosphorylase (PNP) inhibitors, termed immucillins. Among them the most
promising results have been obtained with forodesine which in the presence of 2’deoxyguanosine (dGuo) forodesine inhibits human lymphocyte proliferation activated by various
agents such as interleukin-2 (IL-2) or phytohemagglutinin. In the mechanism of forodesine action mainly two enzymes are involved: PNP which catalyzes the phosphorolysis of dGuo to guanine (Gu) and 2’-deoxyribose-α-D-1-phosphate, and deoxycytidine kinase (dCK) converting
dGuo to deoxyguanosino-5’-monophosphate (dGMP) and finally to deoxyguanosino-5’triphosphate (dGTP). The affinity of dGuo is higher for PNP than for dCK. Nevertheless, if PNP
is blocked by forodesine, plasma dGuo is not cleaved to Gu, but instead it is intracellularly converted to dGTP which eventually results in apoptosis.
Forodesine is active in some experimental tumors in mice, however it could be used for the
treatment of human T-cell proliferative disorders. It is undergoing phase I and II of clinical trials
for the treatment of T-cell non-Hodgkin’s lymphoma, including cutaneous T-cell lymphoma
(CTCL), T- and B-cell acute lymphoblastic leukemia (T- and B-ALL).
KEY WORDS: Forodesine – BCX-1777 – Immucillin H – Purine nucleoside phosphorylase –
Purine nucleoside analogues
WSTĘP
Analogi nukleozydów purynowych (ANP) stanowią grupę związków chemicznych,
które w ostatnich latach stały się lekami z wyboru w leczeniu niektórych nowotworów
układu krwiotwórczego oraz chorób autoimmunizacyjnych. Zwiększają one istotnie
przeżycie chorych, jak również odpowiedź na zastosowane leczenie (1–3). 2-chlorodeoksyadenozyna (2-CdA, kladrybina) oraz pentostatyna (DCF, deoksykoformycyna)
są lekami z wyboru w leczeniu białaczki włochatokomórkowej, natomiast fludarabina
(FA) i 2-CdA wykazują znaczną aktywność w leczeniu chłoniaków nieziarniczych
(ChN) i przewlekłej białaczki limfocytowej (PBL). 2-CdA okazała się ponadto skuteczna w postępującym stwardnieniu rozsianym i chorobach autoimmunizacyjnych
(4–8).
W ostatnich latach zsyntetyzowano i wprowadzono do badań przedklinicznych
i klinicznych trzy nowe leki, zaliczane do ANP: klofarabinę (CAFdA), nelarabinę
(ara-G) oraz forodezynę (9–11). W grupie tej duże zainteresowanie budzą pochodne
9-deazanukleotydów, nazwane immucylinami, wśród których najlepiej poznana jest
forodezyna (BCX-1777, immucylina H). Wszystkie związki należące do ANP mają
strukturę chemiczną podobną do adenozyny lub guanozyny.
Forodezyna jest pochodną 9-deazahypoksantyny o nazwie chemicznej 7-(3,4dihydroksy-5-hydroksymethylpyrrolidyn-2-yl)-3,5-dihydro-pyrrolo[3,2-d]pyrimidin-4one (12–13) (Ryc. 1). Jest ona inhibitorem fosforylazy nukleotydów purynowych
(PNP), enzymu który w warunkach fizjologicznych katalizuje fosforolizę 2’-deoksy-
Forodezyna (BCX-1777, Immucylina H) 17
guanozyny (dGuo) do guaniny (Gu) i α-D-1-fosforanu 2’-deoksyrybozy. Zablokowanie
działania PNP przez forodezynę prowadzi do zmiany szlaku metabolicznego, w wyniku czego dGuo ulega fosforylacji do deoksyguanozyno-5’-monofosforanu (dGMP) i
ostatecznie do deoksyguanozyno-5’-trifosforanu (dGTP) (11, 14). Metabolizm forodezyny i pozostałych ANP jest różny, natomiast w mechanizmie działania puryn zawsze
ostatecznie główną rolę odgrywa indukcja apoptozy.
Forodezyna (BCX-1777, immucyllina H)
7-(3,4-dihydroxy-5-hydroxymethyl-pyrrolidin-2-yl)-3,5-dihydro-pyrrolo[3,2-d]pyrimidin-4-one
Ryc. 1. Struktura chemiczna forodezyny
Fig. 1. Chemical structure of forodesine
Forodezyna działa selektywnie immunosupresyjnie na limfocyty T. Związek ten
wykazuje aktywność antyproliferacyjną zarówno w eksperymentalnych guzach u myszy, jak również w badaniach klinicznych I i II fazy, obejmujących chorych na Tkomórkowe chłoniaki nieziarnicze, w tym skórne chłoniaki T-komórkowe. Badania
ostatnich lat wskazują ponadto, że forodezyna może być także skuteczna w leczeniu
T- i B-komórkowej ostrej białaczki limfoblastycznej (T-OBL i B-OBL), a także PBL
(15).
FOSFORYLAZA NUKLEOZYDÓW PURYNOWYCH
PNP jest enzymem, który odgrywa kluczową rolę w metabolizmie puryn (16).
U ssaków substratami dla PNP jest guanozyna (Guo), dGuo lub inozyna, natomiast
u bakterii substratem może być również adenozyna (Ado) lub 2’-deoksyadenozyna
(dAdo) (17). PNP działa specyficznie w stosunku do nukleozydów purynowych posiadających konfigurację –β. Enzym ten katalizuje przerwanie wiązania β-glikozydowego
w rybo- i deoksyrybonukleozydach, w obecności ortofosforanu jako drugiego substra-
18
A. KORYCKA i wsp.
tu, zgodnie z tzw. teorią stanu przejściowego (teorią kompleksu aktywnego), wg następującego schematu:
A+B
[AB]
AB
Schemat obrazujący teorię stanu przejściowego dla nukleozydów purynowych przedstawiono na Ryc. 2.
β-nukleozyd purynowy + Pi
zasada purynowa + α-D-1-fosforan pentozy
HXGPRT
PNP
dGuo + Pi
Gu + α-D-1-fosforan deoksyrybozy
GMP (dGMP)
dGuo – deoksyguanozyna, Pi – ortofosforan, PNP – fosforylaza nukleozudów purynowych, Gu – guanina, HXGPRT
– fosforybozylotransferaza hipoksantyno-ksantyno-guaninowa, GMP – guanozyno monofosforan, dGMP – deoksyguanozyno monofosforan
Ryc. 2. Schemat działania PNP, zgodnie z teorią stanu przejściowego
Fig. 2. Scheme of PNP action according to the transition state theory
In vitro równowaga reakcji przesunięta jest w kierunku syntezy nukleozydu, natomiast in vivo fosforoliza znacznie przeważa nad syntezą. Jest to wynikiem sprzężenia
z dwoma dodatkowymi reakcjami enzymatycznymi: utlenianiem z udziałem oksydazy
ksantynowej, która konwertuje inozynę do hipoksantyny, a Guo do Gu oraz fosforybozylacją z udziałem fosforybozylotransferazy hypoksantyno-ksantyno-guaninowej
(HXGPRT), która przekształca nukleozydy do odpowiednich nukleotydów (18).
PNP podzielono na dwie główne rodziny. Do rodziny 1 zalicza się formy heksameryczne, określane jako „PNP o wysokiej masie cząsteczkowej” i występujące u Procariota, np. E.coli. Masa monomeru wynosi ok. 26 kDa, a całkowita masa cząsteczki ok.
150 kDa. PNP należące do tej rodziny wykazują aktywność zarówno w stosunku do 6oksopuryn (inozyna, guanozyna), jak również do 6-aminopuryn (adenozyna). Do rodziny 2 należą PNP występujące u ssaków, w tym także u ludzi. Pod względem budowy chemicznej enzymy te są trimerami o masie całkowitej ok. 90 kDa, określane również jako „PNP o niskiej masie cząsteczkowej”. Wykazują one aktywność jedynie
w stosunku do 6-oksopuryn (18, 19). Oprócz dwóch podstawowych rodzin PNP wyróżnia się dodatkowo trzecią grupę, której przedstawicielem jest dobrze scharakteryzowany enzym zarodźca malarii (Plasmodium falciparum PNP; PfPNP), nie zaliczany
jednak do żadnej z powyższych rodzin. Sekwencja aminokwasowa PfPNP jest zbliżona
do form heksamerycznych, podczas gdy jego substraty nie odpowiadają żadnej z opisanych rodzin (18, 19).
Ponad trzydzieści lat temu Giblett i wsp. (20) stwierdzili u dziecka z rzadkim genetycznym niedoborem PNP, powstałym w wyniku mutacji genu kodującego ten enzym,
wybiórcze zmniejszenie puli limfocytów T, prowadzące do niedoboru odporności.
Badania przeprowadzone u rodziców dzieci z niedoborem PNP, u których aktywność
Forodezyna (BCX-1777, Immucylina H) 19
tego enzymu była zmniejszona w 30–50%, nie wykazywały zaburzeń immunologicznych, a stężenie dGuo w ich osoczu, podobnie jak u ich dzieci, było niewykrywalne
(21). Ponadto u większości chorych z deficytem PNP, stężenie PNP było niewykrywalne, natomiast maksymalna stwierdzana aktywność enzymu wynosiła poniżej 5%
jego prawidłowej aktywności w erytrocytach (21). Obecnie wiadomo, że do uzyskania
wzrostu stężenia dGuo w osoczu, powodującego działanie toksyczne w stosunku do
limfocytów T, aktywność PNP musi być zahamowana w powyżej 95% (22). Obserwacje te stały się podstawą do poszukiwania specyficznych inhibitorów PNP i pozwoliły
na wyodrębnienie nowej klasy związków o działaniu przeciwnowotworowym – tzw.
immucylin. Są one skuteczne w leczeniu chorób rozrostowych układu krwiotwórczego,
w których patogenezie główna rolę odgrywa nieprawidłowa proliferacji limfocytów T.
IMMUCYLINY
Immucyliny stanowią grupę D-rybofuranozylo-C-glikozydowych analogów naturalnych nukleozydów, posiadających w pierścieniu azot i modyfikowanych w pozycji
2’, 3’ lub 5’ azacukru lub w pozycji 6, 7 lub 8 deazapuryny (13, 23). W ostatnich latach prowadzone są badania nad trzema najlepiej poznanymi grupami immucylin:
immucyliną H (ImmH), immucyliną G i immucyliną A (9, 16). Ponadto badania struktur związków podlegających teorii stanu przejściowego pozwoliły na wyodrębnienie
DADMe-immucylin, zsyntetyzowanych jako pochodne D-immucylin, w których budowie chemicznej występuje most metylenowy (24, 25). Wśród poznanych immucylin
najważniejszą rolę pełni rodzina ImmH, do której oprócz D-ImmH, D-DADMe-ImmH
należy także niedawno zsyntetyzowana i wprowadzona do badań doświadczalnych LImmH, wykazująca jednak znacznie słabsze powinowactwo do PNP niż enancjomery
prawoskrętne (13). Badania in vitro na ludzkich liniach komórkowych wykazały, że
ImmH w obecności dGuo selektywnie hamuje proliferację limfocytów T zarówno nowotworowych, jak i aktywowanych przez mitogeny i działa 10–100 razy silniej niż
inne znane inhibitory PNP, takie jak PD141955 i BCX-34 (peldezyna) (14).
Forodezyna (D-ImmH) została zsyntetyzowana z D-gulanolaktonu jako inhibitor
wołowej PNP. Obecnie wiadomo, że blokuje ona działanie PNP także u ludzi, ale także
u psów, szczurów, małp i myszy oraz u zarodźca malarii (15, 18, 26, 27). W badaniach
przedklinicznych i klinicznych I i II fazy, u chorych na T- i B-komórkowe chłoniaki/białaczki, jak również w T-komórkowym chłoniaku skórnym preparat stosowany
jest dożylnie (28, 29). Niemniej jednak wykazano także skuteczność doustnej forodezyny jako leku immunosupresyjnego (14, 30).
MECHANIZM DZIAŁANIA FORODEZYNY
W przeciwieństwie do innych analogów nukleozydów purynowych, takich jak 2CdA, FA, CAFdA czy ara-G dla których formą aktywną jest trifosforan, w przypadku
forodezyny aktywność antyproliferacyjną wykazuje nukleozyd. Związek ten nie działa
20
A. KORYCKA i wsp.
Tabela 1 leżąca
Forodezyna (BCX-1777, Immucylina H) 21
poprzez wbudowywanie do DNA i hamowanie syntezy kwasów nukleinowych, natomiast selektywnie blokuje działanie PNP (Tabela 1) (11, 31).
W warunkach fizjologicznych, stężenie dGuo w osoczu jest niewykrywalne, ponieważ ulega ona fosforolizie przy udziale PNP do Gu i α-D-1-fosforanu
2’deoksyrybozy. W przypadku braku lub zahamowania aktywności PNP, spowodowanego np. działaniem forodezyny, w osoczu stwierdza się wysokie stężenie dGuo, gdyż
zamiast fosforolizy jest ona transportowana do wnętrza komórki przy udziale specyficznych błonowych transporterów nukleotydowych (NT), a następnie przy udziale
cytozolowej kinazy deoksycytydynowej (dCK) ulega fosforylacji początkowo do deoksyguanozyno-5’-monofosforanu (dGMP), a ostatecznie do deoksyguanozyno-5’trifosforanu (dGTP) (Ryc. 3) (22). Wzrost osoczowego stężenia dGuo i wewnątrzkomórkowego poziomu dGTP, koreluje z zahamowaniem proliferacji limfocytów T (32).
Forodezyna
Gu +
α -D-1-fosforan deoksyrybozy
dGuo
PNP
Błona
komórkowa
NT
dGuo
5’-NT
Cytozol
dCK
dGMP
Mitochondrium
dGDP
Jądro
komórkowe
dGTP
Zahamowanie RR
Cytochrom C
APAF-1
Hamowanie naprawy DNA
Prokaspaza-9
Apoptosom
Kaspaza-9
Kondensacja DNA
Efektorowa kas paza-3
APOPTOZA
Frag mentacja DNA
PNP- fosforylaza nukleozydów purynowych; dGuo – deoksyguonozyna; Gu – guanina; dGMP – deoksyguanozyno
monofosforan; dGTP – deoksyguanozyno trójfosforan; RR – reduktaza rybonukleotydowa; APAF-1 – apoptotyczny
czynnik aktywujący proteazy
Ryc. 3. Mechanizm działania forodezyny
Fig. 3. Mechanism of forodesine action
22
A. KORYCKA i wsp.
W mechanizmie działania forodezyny oprócz PNP i dCK uczestniczą ponadto: mitochondrialna kinaza deoksyguanozynowa (dGK) oraz 5’-nukleotydaza (5’-NT), przy
udziale której zachodzi defosforylacja dGMP. W warunkach fizjologicznych dGuo
wykazuje większe powinowactwo do PNP niż do dCK. Niemniej jednak zahamowanie aktywności PNP uaktywnia dCK i dGK, prowadziąc do wewnątrzkomórkowej
konwersji dGuo do aktywnego dGTP. Wysokie wewnątrzkomórkowe stężenie dGTP
powoduje hamowanie działania reduktazy rybonukleotydowej (RR), prowadząc do
zachwiania równowagi w puli triosforanów deoksynukleotydowych (dNTP), zahamowanie naprawy DNA i w efekcie do akumulacji pęknięć podwójnej nici DNA (33, 34).
W wyniku uszkodzenia DNA dochodzi do zwiększenia ekspresji białka p53, pełniącego kluczową rolę w regulacji cyklu komórkowego i apoptozie (11, 35). Białko p53
aktywuje białka proapoptotyczne np. Bax, Bak, co prowadzi do zmian potencjału mitochondrialnego, uwolnienia cytochromu c z mitochondrium do cytozolu i utworzenia
apoptosomu, będącego kompleksem cytochromu c, prokaspazy-9 i czynnika aktywującego proteazy (APAF-1, apoptotic protease activating factor-1). Aktywacja kaskady
kaspaz prowadzi do uczynnienia kaspazy-3, kondensacji i fragmentacji DNA, w efekcie powodując apoptozę (Ryc. 3) (36, 37).
W mechanizmie apoptozy spowodowanej działaniem forodezyny i akumulacją
dGTP oprócz tzw. wewnątrzkomórkowego szlaku indukcji apoptozy podkreśla się
również rolę bezpośredniego mechanizmu związanego z permabilizacją błony mitochondrialnej i uwalnianiem białek proapoptotycznych typu AIF (apoptpsis – inducing
factor), jak również udział szlaku zewnątrzkomórkowego poprzez receptor Fas/CD95
(11, 31).
FARMAKOKINETYKA FORODEZYNY I BADANIA PRZEDKLINICZNE
Bantia i wsp. w badaniach in vitro wykazali, że forodezyna w stężeniu 1µM,
w obecności 3–10 µM dGuo powoduje zahamowanie proliferacji powyżej 50% prawidłowych ludzkich limfocytów (14). IC50 dla forodezyny w przypadku limfocytów aktywowanych IL-2 lub fitoghemaglutyniną wynosi poniżej 0,1–0,38 µM. W hodowli
linii komórkowej CEM-SS, odpowiadającej T-komórkowej ludzkiej ostrej białaczce
limfoblastycznej (T-OBL) wykazano korelację pomiędzy zahamowaniem proliferacji
limfocytów, a stężeniem dGTP, którego akumulacja w komórkach CEM-SS wzrastała
154-krotnie, natomiast w prawidłowych limfocytach 15-krotnie. W przypadku komórek CEM-SS, IC50 dla forodezyny wynosiło 0,015 µM. Czas połowiczego rozpadu
(T1/2) dla dGTP w komórkach CEM-SS wynosił 18 godz., natomiast w prawidłowych
ludzkich limfocytach tylko 4 godz. (32).
Badania wykonane na mysich limfocytach T wykazały, że doustne zastosowanie
forodezyny w dawkach rosnących (do 10 mg/kg) powodowało wzrost osoczowego
stężenia dGuo do wartości 5 µM. Dawki forodezyny powyżej 10 mg/kg prowadziły do
wzrostu stężenia leku w surowicy, nie wpływały jednak na wzrost stężenia dGuo
i zwiększenie zahamowania proliferacji limfocytów. Biodostępność forodezyny, za-
Forodezyna (BCX-1777, Immucylina H) 23
stosowanej p.o. u myszy wynosiła 63%, natomiast IC50 dla forodezyny u zwierząt wahało się w granicach 0,48 u myszy do 1,55 u psów (14).
W badaniach klinicznych wykazano, że biodostępność forodezyny podanej doustnie u chorych onkologicznych wynosiła ok. 30% (15). Po dożylnym zastosowaniu preparatu maksymalne stężenie (Cmax) forodezyny wynosiło 5,4 µM, a dGuo 2,6–34 µM
(śr. 14 µM). Forodezyna jest eliminowana powoli, w 54–73% przez nerki. T1/2 dla
forodezyny wynosi ok 3 godz., a dla dGuo ok. 12s. (16). Stężenie dGuo w prawidłowym osoczu jest niewykrywalne i wynosi poniżej 0,004 µM, natomiast u chorych
z niedoborem PNP waha się w granicach 5–15 µM (15).
BADANIA KLINICZNE
Dotychczas opublikowano wyniki niewielu badań dotyczących klinicznego zastosowania forodezyny (16). Część wyników, dotyczących badań I i II fazy u chorych na
białaczki, chłoniaki i nowotwory niehematologiczne została przedstawiona w formie
doniesień zjazdowych (Tabela 2) (29, 30, 38–40).
Tabela 2. Forodezyna w badaniach klinicznych
Table 2. Clinical studies with forodesine
Badanie
Faza
badania
I
Choroba
Dawka forodezyny
20–40 mg/m2
Droga
podania
iv
Liczba
chorych
5
CR
(%)
0
Ghandi i wsp.
T-OBL
(16 )
T-BPL
Furman i wsp.
II
T-OBL
40 mg/m2
iv
34
21
(38, 39)
T-BP
Duvic i wsp.
I/II
Chłoniak skór40–135 mg/m2
iv
13
8
(29)
ny T-kom.
Duvic i wsp.
I/II
Chłoniak skór40–320 mg/m2
po
28
7
(30)
ny T-kom
Ritchie i wsp.
II
B-OBL
80 mg/m2
iv
12
17
(40)
OBL – ostra białaczka limfoblastyczna, BPL – białaczka prolimfocytowa, CR – całkowita remisja,
częściowa remisja
PR
(%)
0
11
15
46
0
PR –
Gandhi i wsp. (16) w badaniach przeprowadzonych w grupie chorych na T-OBL
i T-komórkową białaczkę prolimfocytową (T-BPL) stosowali forodezynę w dawce 20–
40 mg/m2, w 30 min. infuzji. Pomimo braku odpowiedzi klinicznej wykazali oni przeciwbiałaczkową skuteczność forodezyny, korelującą z wewnątrzkomórkowym stężeniem dGTP.
Furman i wsp. (38,39) w wieloośrodkowych, randomizowanych badanich II fazy
u 34 chorych na T-OBL i T-BP, stosowali forodezynę w dawce 40 mg/m2. Odpowiedź
uzyskano u 32,4% chorych, w tym całkowitą remisję (CR) u 20,6%. Czas do progresji
wynosił 77–398 dni, natomiast całkowite przeżycie 77 do 459 dni. Forodezyna była
dobrze tolerowana u większości chorych, jednakże dostępne publikacje nie podają
dawki limitującej toksyczność. Wśród objawów niepożądanych najczęściej obserwo-
24
A. KORYCKA i wsp.
wano nudności, wymioty, bóle głowy, depresję, nadciśnienie, hypokalcemię oraz neutropenię i trombocytopenię (29, 30, 38). Poważne objawy niepożądane zaobserwowano jedynie u trzech chorych. U chorego z białaczką dwufenotypową wystąpiło zapalenie płuc wywołane wirusem cytomegalii, u chorego z Zespołem Sezary’ego doszło do
przejściowego wzrostu stężenia transaminaz, natomiast u chorego z nawrotem chłoniaka T-komórkowego pojawiły się objawy neurologiczne (16, 38).
Skuteczność forodezyny potwierdzili również Duvic i wsp. w wieloośrodkowym
badaniu I/II fazy (29, 30). U 13 chorych na T-komórkowego chłoniaka skórnego lek
stosowano dożylnie w dawce 40–135 mg/m2. U jednego chorego uzyskano CR i u 2
chorych remisję częściową (PR) (29). Ponadto, autorzy ci oceniali skuteczność forodezyny stosowanej doustnie w dawkach 40–320 mg/m2, u 28 chorych na T-komórkowego
chłoniaka skórnego (30). Odpowiedź uzyskano u 53,6% chorych, w tym 7,1%CR
i 46,5% PR. Wśród objawów niepożądanych stwierdzono jedynie limfopenię.
Badania ostatnich lat wskazują ponadto, że forodezyna może być skuteczna w leczeniu nowotworów B-komórkowych. W grupie 12 chorych na B-OBL, leczonych
forodezyną w dawce 80 mg/m2, u 2 chorych uzyskano CR (40). Rozpoczęto także
badania nad zastosowaniem forodezyny u chorych na zaawansowaną i oporną na leczenie przewlekłą białaczkę limfocytową (PBL) (31).
PODSUMOWANIE
Forodezyna, podobnie do 2-CdA, FA, DCF, CAFdA i ara-G, należy do analogów
nukleozydów purynowych. Jednakże jej struktura chemiczna, forma aktywnie działająca, metabolizm, jak również mechanizm działania są różne od pozostałych ANP. Reprezentuje ona grupę związków chemicznych nazwanych immucylinami i wykazuje
działanie immunosupresyjne w stosunku do limfocytów T, których proliferacja zostaje
zahamowana w obecności dGuo. W mechanizmie działania forodezyny główna rolę
pełni hamowanie aktywności PNP, co prowadzi do fosforylacji dGuo do dGMP, wzrostu wewnatrzkomórkowego stężenia dGTP i indukcji apoptozy. Przeprowadzone dotąd badania kliniczne budzą duże nadzieje, wskazując na skuteczność forodezyny zarówno w rozrostach T, jak i B-komórkowych. Ostatnio podjęto również wstępne badania nad możliwością jej zastosowania w leczeniu PBL, jednakże niezbędne jest przeprowadzenie szerszych badań zarówno doświadczalnych, jak i klinicznych.
PIŚMIENNICTWO
1. Robak T, Korycka A, Kasznicki M, Wrzesień-Kuś A, Smolewski P. Purine nucleoside analogues
for the treatment of hematological malignancies: pharmacology and clinical applications. Curr. Cancer
Drug Targets. 2005; 5: 421–444.
2. Robak T. The role of nucleoside analogues in the treatment of chronic lymphocytic leukemialessons learned from prospective randomized trials.Leuk. Lympoma. 2002; 43: 537–548.
3. Zhu Q, Tan DC, Samuel M, Chan ES, Linn YC. Fludarabine in comparison to alkylator-based regimen as induction therapy for chronic lymphocytic leukemia: a systematic review and metaanalysis.Leuk. Lymphoma. 2004; 45: 2239–2245.
Forodezyna (BCX-1777, Immucylina H) 25
4. Aldinucci D, Poletto D, Lorenzon D, Nanni P, Degan KO, Rapana B. i wsp.CD26 expression correlates with a reduced sensitivity to 2'-deoxycoformycin-induced growth inhibition and apoptosis in T-cell
leukemia/lymphomas.Clin. Cancer Res. 2004; 10: 508–520.
5. Lauria F, Forconi F. Towards the pharmacotherapy of hairy cell leukaemia. Exp. Opin. Pharmacother. 2004; 5: 1523–1533.
6. Robak T, Błoński JZ, Kasznicki M, Błasińska-Morawiec M, Krykowski E, Dmoszyńska A. i wsp.
Cladribine with prednisone versus chlorambucil with prednisone as first-line therapy in chronic lymphocytic leukemia: report of a prospective, randomized, multicenter trial. Blood. 2000; 96: 2723–2739.
7. Beutler E. Cladribine (2-chlorodeoxyadenosine). Lancet. 1991; 340: 952–956.
8. Forstpointner R, Unterhalt M, Dreyling M, Bock HP, Repp R, Wandt H. i wsp. Maintenance therapy with rituximab leads to a significant prolongation of response duration after salvage therapy with a
combination of rituximab, fludarabine, cyclophosphamide, and mitoxantrone (R-FCM) in patients with
recurring and refractory follicular and mantle cell lymphomas: Results of a prospective randomized study
of the German Low Grade Lymphoma Study Group (GLSG). Blood 2006; 108: 4003–4008.
9. Lech-Marańda E, Korycka A, Robak T. Pharmacological and clinical studies on purine nucleoside
analogs--new anticancer agents. Mini Rev. Med. Chem. 2006; 6: 575–581.
10. Parker, W.B.; Secrits, J.A. 3rd ; Waud, W.R. Purine nucleoside antimetabolites in development
for the treatment of cancer. Curr. Opin. Investig. Drug. 2004; 5: 592–596.
11. Robak T, Lech-Marańda E, Korycka A, Robak E. Purine nucleoside analogs as immunosuppressive and antineoplastic agents: mechanism of action and clinical activity.Curr. Med. Chem. 2006; 13:
3165–3189.
12. de Azevedo WF Jr, Canduri F, dos Santos DM, Pereira JH, Dias MVB, Silva RG. i wsp. Structural basis for inhibition of human PNP by immucillin H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003; 309;
917–922
13. Clinch K, Evans GG, Fleet GWJ, Furneaux RH, Johnson SW, Lenz DH. i wsp. Syntheses and
bio-activities of the L-enantiomers of two potent transition state analogue inhibitors of purine nucleoside
phosphorylases. Org. Biomol. Chem. 2006; 4: 1131–1139.
14. Bantia S, Miller PJ, Parker CD, Ananth SL, Horn LH, Kilpatrick JM. i wsp. Purine nucleoside
phosphorylase inhibitor BCX-1777 (Immucillin-H)--a novel potent and orally active immunosuppressive
agent. Intern. Immunopharmacol. 2001; 1: 1199–1210.
15. Galmarini, C.M. Drug evaluation: forodesine - PNP inhibitor for the treatment of leukemia, lymphoma and solid tumor.Idrugs. 2006; 9: 712–722.
16. Gandhi V, Kilpatrick JM, Plunkett W, Ayres M, Harman L, Du M, Bantia S. i wsp. A proof-ofprinciple pharmacokinetic, pharmacodynamic, and clinical study with purine nucleoside phosphorylase
inhibitor immucillin-H (BCX-1777, forodesine). Blood. 2005; 106: 4253–4260.
17. Canduri F, Silva RG, dos Santos DM, Palma MS, Basso LA, Santos DS. i wsp. Structure of
human PNP complexed with ligands. Acta Crystallogr D. Biol. Crystallogr. 2005; 61: 856–862.
18. Chaudhary K, Ting LM, Kim K, Roos DS. Toxoplasma gondii purine nucleoside phosphorylase
biochemical characterization, inhibitor profiles, and comparison with the Plasmodium falciparum
ortholog. J. Biol.Chem. 2006; 281: 25652–25658.
19. Kicska GA, Tyler PC, Evans GB, Furneaux RH, Kim K, Schramm VL. Transition state analogue inhibitors of purine nucleoside phosphorylase from Plasmodium falciparum. J.Biol. Chem. 2002;
277: 3219–3225.
20. Giblett ER, Ammann AJ, Wara DW, Sandman R, Diamond LK. Lancet, 1975, 1, 1010–1013.
21. Markert ML. Purine nucleoside phosphorylase deficiency. Immunodefic Rev. 1991; 3:45–81
22. Banthia S, Ananth SL, Parker CD, Horn JJ, Upshaw R. Mechanism of inhibition of T-acute
lymphoblastic leukemia cells by PNP inhibitor-BCX-1777. Intern. Immunopharmacol. 2003, 3, 879–887.
23. Evans GB, Furneaux RH, Lewandowicz A, Schramm VL, Tyler PC. Synthesis of secondgeneration transition state analogues of human purine nucleoside phosphorylase. J. Med. Chem. 2003; 46:
5271–5276
26
A. KORYCKA i wsp.
24. Lee JE, Singh V, Evans GB, Tylor PC, Furneaux RH, Cornell KA. i wsp. Structural rationale for
affinity of pico-and femtomolar transition state analogues of Escherichia coli 5-methylthioadenosine/Sadenosylhomocysteine nucleoside. J Biol. Chem. 2005; 280: 18274–18282.
25. Lewandowicz A, Tyler PC, Evans GB, Furneaux RH, Schramm VL. Achieving the ultimate
physiological goal in transition state analogue inhibitors for purine nucleoside phosphorylase. J Biol.
Chem. 2003; 278; 31465–31468.
26. Schramm VL. Development of transition state analogues of purine nucleoside phosphorylase as
anti-T-cell agent. Biochim. Biophys. Acta. 2002; 1587; 107-117.
27. Miles RW, Tyler PC, Furneaux RH, Bagdassarian CK, Schramm VL. One-third-the-sites transition-state inhibitors for purine nucleoside phosphorylase. Biochemistry. 1998; 37: 8615-8621.
28. Thomas DA, Wierda W, Faderl S, O’Brien S, Komblau S, Koller C i wsp. Preliminary activity
of intravenous BCX-1777 in aggressive T-cell malignancies. Blood. 2003; 102; 11 Abs. 4772
29. Duvic M, Foss FM, Olsen EA, Forero-Torres A, Bennett C, Bantia S, Kilpatrick JM. Intravenous
Forodesine (BCX-1777), a Novel Purine Nucleoside Phosphorylase (PNP) Inhibitor, Demonstrates Clinical Activity in Patients with Refractory Cutaneous T-Cell Lymphoma.Blood. 2004; 104, Abs 2491
30. Duvic, M.; Forero-Torres, A.; Foss, F.M.; Olsen, E.A.; Kim, Y., Oral Forodesine (Bcx-1777) Is
Clinically Active in Refractory Cutaneous T-Cell Lymphoma: Results of a Phase I/II Study.Blood, 2006,
108, 11, Abs 2467
31. Balakrishnan, K.; Nimmanapalli, R.; Ravandi, F.; Keating, M.J.; Gandhi, V. Forodesine, an
inhibitor of purine nucleoside phosphorylase, induces apoptosis in chronic lymphocytic leukemia cells.
Blood. 2006; 108: 2392-2398.
32. Banthia S, Miller P, Parker CD, Ananth SL, Horn LL, Babu Y. i wsp. Comparison of in vivo
efficacy of BCX-1777 and cyclosporin in xenogeneic graft-vs-host disease: the role of dGTP in antiproliferative action of BCX-1777. Intern. Immunopharmacol. 2002; 2:913-923.
33. Kicska GA, Long L, Horig H, Fatrchild C, Tyler PC, Furneaux RH. i wsp. Immucillin H, a
powerful transition-state analog inhibitor of purine nucleoside phosphorylase, selectively inhibits human T
lymphocytes. Proc. Natl. Acad. SCi USA. 2001, 98, 4593-4598.
34. Banthia S. Kilpatrick JM.Purine nucleoside phosphorylase inhibitors in T-cell malignancies.
Curr. Oppinion Drug Discovery Develop., 2004, 7, 243-247.
35. Pettit AR.Mechanism of action of purine analogues in chronic lymphocytic leukemia Br.
J.Haematol., 2003, 121, 692-702.
36. Genini D, Budihardjo I, Plunkett W, Wang X, Carrera CJ, Cottam HB. i wsp. Nucleotide
requirements for the in vitro activation of the apoptosis protein-activating factor-1-mediated caspase pathway. J. Biol. Chem. 2000; 275: 29-34.
37. Grutter MG. Curr Poin. Struct..Biol. Caspases: key players in programmed cell death. 2000; 10:
649-655.
38. Furman, R.R.; Iosava, G.; Isola, L.; Ravandi F.; Zodelava, M.; Bennett, J.C.; Kilpatrick, J.M.;
Bantia, S., Forodesine (FodosineTM), a PNP Inhibitor Active in Relapsed or Refractory T-Cell Leukemia
Patients (Phase II Study). Blood. 2005; 106: 11, Abs 881
39. Furman RR, Gore L, Ravandi F, Hoelzer D. Forodesine IV (Bcx-1777) Is Clinically Active in
Relapsed/Refractory T-Cell Leukemia: Results of a Phase II Study (Interim Report). Blood. 2006; 108: 11,
Abs 1851
40. Ritchie E, Gore L, Roboz GJ, Feldman E, Ravandi F, Furman R. Phase II Study of Forodesine,
a PNP Inhibitor, in Patients with Relapsed or Refractory B-Lineage Acute Lymphoblastic Leukemia.
Blood. 2006; 108:11, Abs 1881
Praca wpłynęła do Redakcji 1.09.2006 r. i została zakwalifikowana do druku 2.03.2007 r.
Adres Autorów:
Klinika Hematologii UM w Łodzi
ul. Pabianicka 62
93-513 Łódź