Nowa era terapii hormonalnej w raku gruczołu krokowego: enzalutamid (MDV3100) i inne antyandrogeny drugiej generacji

W ostatnim dziesięcioleciu wyniki badań laboratoryjnych i klinicznych zrewolucjonizowały podejście terapeutyczne do pacjentów z zaawansowanym rakiem gruczołu krokowego, udowadniając, że nowotwór ten pomimo progresji choroby pozostaje nadal hormonozależny. Doprowadziło to do zmiany definicji hormonoopornego raka gruczołu krokowego (hormone resistant prostate cancer - HRPC) i wprowadzenia terminu rak gruczołu krokowego oporny na kastrację (castration resistant prostate cancer - CRPC). Wykazano, że pomimo kastracyjnego stężenia testosteronu w surowicy krwi, w komórkach raka gruczołu krokowego szlak androgeny-receptor androgenowy (AR) pozostaje stale aktywny. Zjawisko to uwarunkowane jest nadekspresją AR i enzymów sterydogenezy w komórkach nowotworowych [1, 2].

Główne cele działania terapii mężczyzn z CRPC ukierunkowanej na szlak androgeny-AR w komórkach raka gruczołu krokowego to zablokowanie aktywności:
--AR,M
--enzymów biorących udział w biosyntezie androgenów [2-4].

Leczenie ukierunkowane na szlak sygnałowy receptora androgenowego odgrywa istotną rolę w strategii postępowania u pacjentów z CRPC.

Enzalutamid (MDV3100) to nowy (drugiej generacji) doustny niesteroidowy antyandrogen będący „czystym” antagonistą o wysokim powinowactwie do AR. Lek jest inhibitorem szlaku sygnałowego AR na wielu etapach: kompetytywnie hamuje ligację androgenów do AR, blokuje jądrową translokację AR, zapobiega wiązaniu DNA i uniemożliwia przyłączenie koaktywatorów do kompleksu AR. Testy kliniczne I, II i III fazy wykazały wysoką aktywność przeciwnowotworową enzalutamidu w terapii hormonalnej pacjentów z CRPC. Obecnie w badaniach przedklinicznych i trialach klinicznych znajdują się liczne inne inhibitory AR drugiej generacji [5].

Charakterystyka i szlak sygnałowy receptora androgenowego

Charakterystyka AR. Receptor androgenowy (androgen receptor - AR) należy do nadrodziny steroidowych receptorów jądrowych. AR jest aktywowanym przez ligand czynnikiem transkrypcyjnym o masie cząsteczkowej około 100-110 kDa, zbudowanym z 919 aminokwasów. Gen kodujący AR znajduje się na chromosomie X (Xq11-12) i obejmuje osiem egzonów. Obecność mRNA dla AR wykazano między innymi w jądrach, jajnikach, skórze zewnętrznych narządów płciowych i gruczole krokowym [6].

Początek badań, które doprowadziły do odkrycia AR, datuje się na 1950 rok, kiedy to Lawson Wilkins zaobserwował, że podawanie dużych dawek testosteronu pacjentom o fenotypie żeńskim i genotypie 46XY nie powoduje u nich wirylizacji. Uczony uznał, że może to wynikać z braku wrażliwości na androgeny. Od tego czasu rozpoczęto poszukiwania czynnika odpowiedzialnego za reakcję komórek na krążące we krwi androgeny. Po dwudziestu latach, w 1970 roku, Keenan i wsp. potwierdzili obecność swoistego, wewnątrzkomórkowego receptora androgenowego w hodowli fibroblastów pochodzących ze skóry zewnętrznych narządów płciowych. Rozwój genetyki w latach 80. XX wieku umożliwił identyfikację genów receptorów steroidowych, w tym genu kodującego AR. Lubahn i wsp. określili wstępną lokalizację genu AR. Sekwencja egzonów i intronów została ustalona w 1989 roku. W latach 90. zaczęto szczegółowo analizować związek między poszczególnymi regionami genu AR a powstaniem, budową i funkcją białka receptorowego [7].

Budowa AR. Znajomość budowy AR pozwala wyodrębnić domeny czynnościowe i określić ich funkcje. Pod względem strukturalnym AR składa się z czterech zasadniczych części: domeny N-końcowej (N-terminal domain - NTD) zwanej domeną końca aminowego; centralnie położonej domeny wiążącej DNA (DNA-binding domain - DBD); domeny osiowej, czyli regionu zawiasowego oraz domeny C-końcowej (końca karboksylowego) opisywanej jako domena wiążąca ligand (ligand-binding domain - LBD) (ryc. 1) [6, 7].

Rycina 1

Domena końca aminowego (NTD, domena A/B) kodowana przez pierwszy egzon genu AR reguluje procesy transkrypcji docelowych genów oraz odpowiada za przyłączenie koaktywatorów. NTD stanowi ponad połowę białka AR zbudowaną z aminokwasów od 1 do 537 i obejmuje polimorficzny obszar poliglutaminowy złożony z 11-31 (średnio 21) powtórzeń trójnukleotydu zawierającego następujące zasady: cytozynę, adeninę i guaninę (CAG). Region ten w zależności od liczby powtórzeń (n[CAG]) pełni istotną rolę w patogenezie chorób związanych z nadmierną aktywacją, jak i dysfunkcją AR. Zmniejszenie liczby powtórzeń tripletu CAG zwiększa ryzyko rozwoju raka gruczołu krokowego. Ponadto domena NTD zawiera subdomenę AF-1 (activation function - 1) utworzoną z dwóch oddzielnych jednostek aktywujących transkrypcję (transcription activation units - TAUs): TAU1 i TAU5. TAU1 uczestniczy w zależnej od ligandu aktywacji szlaku AR. AF-1 może również funkcjonować w nieobecności ligandu. Delecja domeny LBD redukuje udział TAU1 w procesie transkrypcji na korzyść TAU5 [6-8].

Domena wiążąca DNA (DBD, domena C) jest składową AR kodowaną przez drugi i trzeci egzon, stanowi klasyczny motyw dwóch palców cynkowych, umożliwiając rozpoznanie i interakcję ze swoistymi sekwencjami DNA zaliczanymi do tak zwanych elementów odpowiedzi na androgeny (androgen-responsive element - ARE). Sekwencja DBD, obejmująca od 559 do 624 aminokwasów, ma najbardziej konserwatywną budowę spośród wszystkich regionów receptorów steroidowych. Wykazano, że za wiązanie DNA odpowiedzialne są głównie trzy aminokwasy znajdujące się w obrębie heliksu tworzącego palec N-końcowy. DBD pośredniczy w dimeryzacji receptora niezbędnej do jego przejścia w formę aktywną po przyłączeniu androgenów i determinuje swoistość interakcji AR z DNA docelowych genów, warunkując tym samym właściwą odpowiedź tkanek na androgeny. Pięcioaminokwasowa sekwencja palca C-końcowego pozwala na wiązanie się receptorów w homodimery i ich oddziaływanie na proces transkrypcji. Ponadto w dimeryzacji receptorów współuczestniczą również aminokwasy domeny wiążącej ligand (E) [6-8].

Domena osiowa, zwana zawiasową (domena D), jest kodowana przez egzon czwarty i odpowiada za przeniesienie kompleksu receptor-androgen z cytoplazmy do jądra komórkowego [6-8].

Domena wiążąca ligand, czyli C-końcowa (LBD, domena E), jest zbudowana z aminokwasów od 670 do 919 i kodowana przez egzony od piątego do ósmego. Głównym zadaniem tej części AR jest wiązanie androgenów, udział w bezpośredniej aktywacji receptora i jego dimeryzacji. Domena ta zawiera subdomenę AF-2 (activation function - 2) odpowiedzialną za aktywację transkrypcji niezależnej od ligandu i kieszeń wiążącą androgeny utworzoną przez swoistą konformację przestrzenną, złożoną z 12 helis alfa. LBD obok domeny NTD uczestniczy zatem w regulacji transkrypcji. Przed połączeniem z androgenem receptor jest czynnościowo nieaktywny i chroniony przed rozpadem przez kompleks białek szoku cieplnego (heat- -shick protein - HSP). Domena C-końcowa jest niezbędna do przejścia nieaktywnej formy AR w aktywną po związaniu ligandu, gdyż w jej obrębie znajduje się miejsce dla białka HSP. Mutacje tego regionu receptora zwiększają ryzyko rozwoju raka gruczołu krokowego. Ponadto zaobserwowano, że mutacja genu AR w obszarze LBD może hamować wiązanie androgenów i prowadzić do aktywacji AR przez inne czynniki, w tym antyandrogeny [6-8].

Kluczową rolę szlaku sygnałowego AR w przeżyciu i proliferacji komórek raka gruczołu krokowego w pośredni sposób odzwierciedla wzrost ekspresji genów regulowanych przez AR, takich jak PSA, potwierdzających progresję choroby [9]. Liczne badania kliniczne udowadniają, że zastosowanie leczenia ukierunkowanego na szlak sygnałowy AR u pacjentów z CRPC prowadzi do uzyskania biochemicznej i radiologicznej odpowiedzi na terapię [2, 9, 10].

Budowa AR:

• domena NTD (domena A/B) - 1. egzon - odpowiada za transkrypcję i przyłączenie koaktywatorów
• domena DBD (domena C) - 2. i 3. egzon - warunkuje oddziaływanie receptora z sekwencją DNA nazywaną ARE
• domena zawiasowa, inaczej osiowa (domena D) - 4. egzon - umożliwia przeniesienie kompleksu receptor-ligand z cytoplazmy do jądra komórkowego
• domena LBD (domena E) - 5.-8. egzon - bierze udział w wiązaniu androgenów, dimeryzacji AR i aktywacji transkrypcji niezależnej od ligandu.

Szlak sygnałowy receptora androgenowego.
Receptory AR znajdują się w komórkach nabłonkowych i zrębowych gruczołu krokowego oraz komórkach raka gruczołu krokowego. W tkankach docelowych AR oddziałuje z androgenami. Niezligowany AR występuje w cytoplazmie jako heterokompleks w połączeniu z chaperonami, takimi jak białka szoku termicznego, które utrzymują go w stanie gotowości do związania ligandu. Hormony są transportowane do wnętrza komórek, gdzie wiążą się z receptorami. Przyłączenie ligandu - dihydrotestosteronu (DHT), testosteronu lub androgenów nadnerczowych do AR indukuje zmianę konformacyjną pozwalającą na odłączenie od receptora jego białka „opiekuńczego” HSP90 i fosforylację AR. Największe powinowactwo do AR wykazuje DHT, kilka razy mniejsze testosteron, natomiast słabe androstendion i dihydroepiandrosteron (DHEA). W następstwie ligacji receptor ulega zmianom konformacyjnym i aktywacji, wskutek czego dochodzi do jego dysocjacji od utworzonego w cytoplazmie heterokompleksu, dimeryzacji i translokacji jądrowej kompleksu AR-androgen. Po przemieszczeniu do jądra komórkowego aktywny dimer AR wiąże się ze swoistymi sekwencjami DNA nazywanymi elementami odpowiedzi na androgeny (ARE), znajdującymi się w obrębie regionów promotorowych genów docelowych, stymulując proliferację komórek raka gruczołu krokowego i przyczyniając się do progresji nowotworu. Aby mogła rozpocząć się transkrypcja wspomnianych genów docelowych, AR wymaga kooperacji białek regulatorowych określanych z angielskiego „enhancers”. Przyłączenie AR do ARE pozwala na rekrutację „enhancers”, czyli sekwencji modulujących transkrypcję. Rolę regulatorów działania AR pełnią zarówno koaktywatory, jak i korepresory. Koaktywatorami są białka, takie jak HSP27, Bcl-2, ARA-70, AF-1, AF-2, AIB-1 i SRC-1, których współdziałanie z kompleksem AR wzmacnia jego aktywność transkrypcyjną. Korepresorami (N-CoR, SMRT) są natomiast molekuły przyczyniające się do osłabienia transkrypcji androgenozależnych genów. Szlak transdukcji sygnału z AR w komórce raka gruczołu krokowego przedstawia rycina 2 [9, 11, 12].

Rycina 2

Szlak sygnałowy receptora androgenowego: (1) przyłączenie androgenów do AR; (2) odłączenie białka HSP od AR; (3) dimeryzacja; (4) translokacja kompleksu AR-androgen do jądra komórkowego; (5) związanie aktywnego dimeru AR ze swoistymi sekwencjami DNA nazywanymi ARE, znajdującymi się w obrębie regionów promotorowych genów docelowych stymulujące proliferację i hamujące apoptozę komórek raka gruczołu krokowego oraz przyczyniające się do progresji nowotworu; (6) współdziałanie koaktywatora z kompleksem AR mające na celu wzmocnienie jego aktywności transkrypcyjnej

Mechanizmy związane z AR prowadzące do rozwoju CRPC

Rak gruczołu krokowego jest nowotworem hormonozależnym. Jednak po upływie około 12-24 miesięcy leczenie hormonalne (androgen deprivation therapy - ADT) przestaje być skuteczne i u pacjentów dochodzi do progresji choroby [13]. Wyniki licznych badań potwierdzają, że „oporny” na manipulację hormonalną rak gruczołu krokowego może być nadal wrażliwy na działanie androgenów. Zaobserwowano amplifikację kopii genu AR w blisko 30% nowotworach opornych na leczenie kastracyjne, które nie wykazywały takiej prawidłowości przed hormonoterapią [14, 15]. Zjawisko to prowadzi to nadekspresji i nadwrażliwości AR, podtrzymując transdukcję sygnału z AR w środowisku niskiego (kastracyjnego) stężenia androgenów [1, 4]. Zwiększona ekspresja AR wynika głównie z amplifikacji genu dla AR, ale również ze wzrostu tempa transkrypcji i stabilizacji mRNA i/lub białka AR. Zidentyfikowano kilka rodzajów mutacji genu AR, które mogą również przyczyniać się do zwiększonej stabilności białka AR, podwyższonej wrażliwości na androgeny, nieprawidłowej odpowiedzi na inne hormony steroidowe lub na antyandrogeny, stałej i niezależnej od liganda aktywacji AR albo wzmożonej rekrutacji białek koaktywujących z AR [16-20]. Przykładowo mutacje genu AR w obrębie LBD mogą zakłócać wiązanie liganda, prowadząc do stymulacji AR przez antyandrogeny pierwszej generacji (flutamid - mutacja T877A, bikalutamid - mutacja W471L) lub inne nieandrogenowe ligandy (hormony, czynniki wzrostu) [19, 20]. W niektórych przypadkach mutacja AR skutkuje całkowitą utratą domeny LBD. Wspomniane warianty alternatywnego składania, czyli sprzęgania do produkcji AR mRNA pełnej długości, określane w języku angielskim jako „AR splice variants”, są pozbawione LDB i odpowiadają za konstytutywną, niezależną od ligandu autoaktywację AR [21].

Terapia antyandrogenowa indukuje mechanizmy adaptacyjne w komórkach raka gruczołu krokowego związane z amplifikacją i mutacjami genu AR prowadzącymi do nadekspresji i nadwrażliwości AR oraz niezależnej od ligandu stałej aktywacji AR.

Do głównych mechanizmów oporności komórek raka gruczołu krokowego na terapię antyandrogenową związanych z AR zaliczamy:

• amplifikację genu AR (obserwowaną w komórkach CRPC u około 30% chorych);
• mutację genu AR (występuje w 10-40% przypadkach komórek CRPC);
• nadekspresję AR;
• rearanżację genu AR określaną jako „alternative splicing”;
• nadwrażliwość AR;
• nadekspresję koaktywatorów regulujących aktywność transkrypcyjną AR [4, 7, 12, 16].

Przyczyny rozwoju CRPC związane z receptorem androgenowym:

• amplifikacja genu AR prowadząca do nadekspresji AR, nadwrażliwości AR, wzrostu stabilizacji AR i wzmożonej translokacji jądrowej AR w komórkach raka gruczołu krokowego;
• mutacje genu AR odpowiedzialne za nadwrażliwość AR, wzrost stabilizacji AR, aktywację AR przez nieandrogenowe ligandy (inne hormony, antyandrogeny, czynniki wzrostu) oraz nadekspresję koaktywatorów sygnału AR w komórkach raka gruczołu krokowego;
• rearanżacja genu AR określana jako „splicing”, czyli sprzęganie do produkcji AR mRNA pełnej długości, prowadzące do powstania „AR splice” wariantów i konstytutywnej, niezależnej od ligandu autoaktywacji AR w komórkach

Enzalutamid (MDV3100)

\

Enzalutamid to doustny niesteroidowy antyandrogen nowej (drugiej) generacji. Lek jest „czystym” antagonistą receptora androgenowego, charakteryzuje się wysokim powinowactwem (około 5-10 razy większym w porównaniu do bikalutamidu) do AR i hamowaniem na wielu etapach transdukcji sygnału z AR [5, 22].

W dniu 21 czerwca 2013 roku Komisja Europejska wydała zgodę na dopuszczenie terapii enzalutamidem na obszarze Unii Europejskiej u mężczyzn z zaawansowanym rakiem gruczołu krokowego. Preparat został zarejestrowany do leczenia pacjentów z przerzutowym opornym na kastrację rakiem gruczołu krokowego (metastatic castration resistant prostate cancer - mCRPC), u których w trakcie lub po zakończeniu terapii docetakselem nastąpiła progresja choroby [5]. Zalecana dawka dobowa enzalutamidu wynosi 160 mg (cztery kapsułki po 40 mg w jednorazowej dawce) [22].

Rycina 3	Mechanizm działania enzalutamidu na szlak androgenowy w komórkach raka gruczołu krokowego polega: na kompetytywnym blokowaniu przyłączania androgenów do AR, uniemożliwieniu translokacji AR do jądra komórkowego, zapobieganiu wiązaniu receptora z DNA, hamowaniu działania koaktywatorów w obrębie kompleksu AR oraz indukcji apoptozy 5, 22, 23.

Historia odkrycia enzalutamidu, nazywanego MDV3100, wiąże się z zainicjowanym przez grupę Sawyers - Jung programem badawczym poszukującym efektywnych inhibitorów AR w oparciu o analizę zależności między aktywnością związku a jego budową. RU59063 został użyty jako wzorzec, na bazie którego próbowano stworzyć nową klasę antyandrogenów o wysokim powinowactwie do AR, pozbawionych agonistycznego działania i odznaczających się silnym działaniem w stosunku do komórek raka gruczołu krokowego z nadekspresją AR. Poprzez systematyczną modyfikację struktury chemicznej RU59063 otrzymano ponad 200 związków. Przeprowadzony skrining oceniający aktywność przeciwnowotworową wyłonił ostatecznie do dalszych etapów testu dwa leki: MDV3100 i RD162 [5, 22].

Badania przedkliniczne potwierdziły dużą skuteczność enzalutamidu w supresji sygnału z AR w komórkach CRPC odznaczających się nadekspresją białka lub mutacją genu dla tego receptora. W doświadczeniach na komórkach raka gruczołu krokowego linii LNCaP wykazano, że enzalutamid w porównaniu do klasycznych antyandrogenów jest „czystym antagonistą” odznaczającym się całkowitym brakiem działania agonistycznego. W eksperymentach in vivo zaobserwowano hamowanie wzrostu guza - ksenograftu komórek LNCaP u myszy poddanych kastracji po zastosowaniu enzalutamidu. W oparciu o pozytywne wyniki badań przedklinicznych Konsorcjum Badań Klinicznych w Raku Gruczołu Krokowego zaplanowało przeprowadzenie testów klinicznych [1, 2, 5, 24].

Mechanizm działania enzalutamidu w komórkach raka gruczołu krokowego:

• kompetytywne blokowanie przyłączania androgenów do AR;
• uniemożliwianie translokacji AR do jądra komórkowego;
• zapobieganie wiązania AR ze swoistymi sekwencjami DNA, nazywanymi ARA;
• hamowanie działania koaktywatorów w obrębie kompleksu AR;
• indukcja apoptozy.

Tabela 1	Badania kliniczne z zastosowaniem enzalutamidu u chorych z CRPC

Badania kliniczne z zastosowaniem enzalutamidu (MDV3100)

Skuteczność i bezpieczeństwo stosowania enzalutamidu potwierdzają wyniki prób klinicznych I, II i III fazy (tab. 1) [5, 12, 23-25].

Badania kliniczne I i II fazy. Test kliniczny I fazy miał za zadanie ocenę farmakokinetyki, profilu bezpieczeństwa i tolerancji enzalutamidu oraz ustalenie maksymalnej zalecanej dawki leku. Celem badania klinicznego II fazy była analiza przeciwnowotworowego efektu enzalutamidu oparta na oznaczeniu stężenia PSA w surowicy krwi, zobrazowaniu regresji zmian w tkankach miękkich i kościach za pomocą TK, MR, scyntygrafii oraz pozytonowej emisyjnej tomografii komputerowej (PET) z użyciem 18-fluorodihydrotestosteronu (FDHT) i 18-fluorodezoksyglukozy (FDG), określeniu czasu do progresji choroby oraz ustaleniu liczby krążących komórek nowotworowych (CTC). W próbie klinicznej I/II fazy wzięło udział 140 pacjentów z mCRPC przed (n=65) i po chemioterapii taksanami (n=75). Przerzuty do kości zdiagnozowano u 78% (n=109), do węzłów chłonnych u 54% (n=75) i do narządów u 17% (n=13). Było to wieloośrodkowe badanie przeprowadzone na terenie USA. Rekrutacja mężczyzn trwała od lipca 2007 do grudnia 2008 roku. Średnia wieku wynosiła 68 lat. Enzalutamid stosowano w dawce doustnej od 30 mg do 600 mg na dobę przez okres około 24 miesięcy. W oparciu o wyniki badania I fazy ustalono maksymalną tolerowaną dawkę leku równą 240 mg. Podczas aplikacji enzalutamidu w dawce powyżej 240 mg nie obserwowano wzrostu przeciwnowotworowego działania. Najczęściej obserwowanymi objawami ubocznymi były: zmęczenie, nudności, uderzenia gorąca i bóle głowy, natomiast u trzech pacjentów wystąpiły napady padaczkowe związane z oddziaływaniem leku na receptory GABA w układzie nerwowym. Generalnie enzalutamid odznaczał się dobrą tolerancją przez chorych. W teście klinicznym II fazy po zastosowaniu preparatu w dawce 50-240 mg odnotowano spadek stężenia PSA ≥50% u 56% pacjentów (u 62% bez uprzedniej chemioterapii i odpowiednio u 51% po chemioterapii docetakselem), regresję zmian nowotworowych u 22% mężczyzn (u 36% niepoddanych chemioterapii i odpowiednio u 51% po leczeniu docetakselem) oraz stabilny stan choroby u 49% w obrębie tkanek miękkich i u 56% w obrębie kości. Okres do ponownego wzrostu stężenia PSA w surowicy krwi wynosił około 8 miesięcy (10 miesięcy u mężczyzn przed chemioterapią i 5 miesięcy u mężczyzn po chemioterapii). W oparciu o wyniki scyntygrafii, TK, MR i FDG-PET średni czas wolny od radiologicznej progresji choroby wynosił powyżej 17 miesięcy u pacjentów przed chemioterapią i 6,7 miesiąca u pacjentów po chemioterapii. Badanie PET z użyciem analogu testosteronu - FDHT do blokady AR wykazało maksymalny efekt hamowania wiązania androgenów po zastosowaniu enzalutamidu w dawce ≥160 mg. Podczas terapii enzalutamidem obserwowano również spadek liczby CTC we krwi. Opublikowane przez Scher i wsp. w 2010 roku wyniki testów klinicznych I i II fazy potwierdziły jednoznacznie skuteczność i bezpieczeństwo stosowania enzalutamidu u chorych z CRPC oraz umożliwiły ustalenie terapeutycznej dawki leku [24].

Tabela 2	Antyandrogeny drugiej generacji w badaniach przedklinicznych i klinicznych

Badania kliniczne III fazy. Ocenę aktywności przeciwnowotworowej i bezpieczeństwa stosowania enzalutamidu kontynuowano w testach klinicznych III fazy: AFFRIM i PREVAIL. Po uzyskaniu wstępnych wyników z prób klinicznych I/II fazy jeszcze w 2009 roku rozpoczęto rekrutację pacjentów do eksperymentu klinicznego III fazy (nabór od września 2009 do listopada 2010 roku). W randomizowanym wieloośrodkowym, międzynarodowym trialu AFFRIM wzięło udział 1199 mężczyzn z progresją CRPC po uprzedniej terapii docetakselem. Chorym podawano doustnie enzalutamid w dawce 160 mg na dobę (n=800) lub placebo (n=399) (podział na dwie grupy w stosunku 2:1). Obserwację zakończono w 2011 roku. Głównym kryterium oceny skuteczności i pierwszorzędowym punktem końcowym był całkowity czas przeżycia (overall survival - OS). OS było znamiennie wyższe w grupie otrzymującej enzalutamid - równe 18,4 miesięcy w porównaniu do 13,6 miesięcy w grupie placebo. Zastosowanie inhibitora AR wydłużyło medianę czasu przeżycia chorych o około 4,8 miesiąca i zmniejszyło ryzyko śmierci z powodu nowotworu o 37%. Terapia hormonalna wykazała przewagę nad placebo również w zakresie wszystkich drugorzędowych punktów końcowych, takich jak: czas do wzrostu stężenia PSA w surowicy krwi, przeżycie wolne od progresji radiologicznej, okres do wystąpienia pierwszych objawów kostnych (skeletal-related events - SRE) oraz ocena jakości życia (quality-of-life scores - QoL). U pacjentów leczonych enzalutamidem w porównaniu do grupy otrzymującej placebo odnotowano znamienne wydłużenie czasu do ponownego wzrostu stężenia PSA (8,3 vs 3 miesięcy), częstsze obniżenie stężenia PSA ≥50% (54% vs 1,5% mężczyzn), ≥90% (25% vs 1% chorych), dłuższy okres wolny od radiologicznej progresji zmian nowotworowych (8,3 vs 2,9 miesięcy), wyższy odsetek częściowej lub całkowitej odpowiedzi w postaci remisji zmian nowotworowych w tkankach (29% vs 4%), wydłużenie czasu do pierwszych SRE (16,7 vs 13,3 miesięcy), lepszy efekt w uśmierzaniu bólu (45% vs 7% przypadków) oraz dramatyczną poprawę jakości życia (43% vs 18% uczestników). Do najczęściej obserwowanych działań niepożądanych po zastosowaniu preparatu należały: zmęczenie, uderzenia gorąca, bóle głowy i biegunka, rzadziej bóle kostno-mięśniowe, nadciśnienie tętnicze, suchość i świąd skóry, leukopenia, zaburzenia funkcji poznawczych, utrata pamięci i lęki, natomiast napady padaczkowe występowały u mniej niż 1% (n=5). W oparciu o opisane wyniki trialu opublikowane w połowie sierpnia 2012 roku przez Scher i wsp. dopuszczono stosowanie pierwszego inhibitora AR nowej generacji. W dniu 31 sierpnia 2012 roku Amerykańska Komisja do spraw Żywności i Leków (Food and Drug Administration - FDA) zarekomendowała terapię enzalutamidem w jednorazowej dawce doustnej 160 mg na dobę (cztery kapsułki po 40 mg) u chorych z zaawansowanym rakiem gruczołu krokowego po niepowodzeniu wcześniejszej chemioterapii docetakselem [23, 25, 26]. Obecnie zakończono nabór i kwalifikację pacjentów do drugiego randomizowanego badania klinicznego III fazy. W teście PREVAIL bierze udział 1680 mężczyzn z mCRPC niepoddanych wcześniej chemioterapii, a wyniki trialu oceniającego neoadjuwantową terapię enzalutamidem mają zostać opublikowane pod koniec 2014 roku [5, 27].

Inne antyandrogeny drugiej generacji

Zasadniczym sposobem leczenia chorych z zaawansowanym rakiem gruczołu krokowego jest terapia antyandrogenowa [28]. Antyandrogeny są doustnymi preparatami, których mechanizm działania polega na współzawodniczeniu z endogennymi ligandami (androgenami) o przyłączenie do AR. Interakcja antyandrogen-AR indukuje zmiany konformacyjne w obrębie receptora, uniemożliwiając transkrypcję androgenozależnych genów, co w konsekwencji niweluje biologiczne efekty działania testosteronu i DHT. Do inhibitorów AR pierwszej generacji należą steroidowe (octan cyproteronu, octan megestrolu, octan medroksyprogesteronu) i niesteroidowe antyandrogeny (nikalutamid, flutamid, bikalutamid) [5, 22]. Progresja nowotworu związana z nabyciem oporności na kastrację i ewolucją do CRPC zmusiła do poszukiwania „nowych” antagonistów AR [29]. Zahamowanie transdukcji sygnału z receptora androgenowego pozostaje nadal kluczowym celem w strategii postępowania u pacjentów z CRPC [1-4]. Obecnie w badaniach przedklinicznych i klinicznych obok enzalutamidu znajduje się wiele innych związków blokujących szlak sygnałowy z AR (tab. 2) [2, 12, 22].

ARN-509, analog enzalutamidu, jest doustnym niesteroidowym inhibitorem AR [2, 30]. Lek charakteryzuje się wysokim powinowactwem oraz „czystym” antagonistycznym działaniem w stosunku do AR, blokuje jądrową translokację kompleksu androgen- -receptor, zdolność AR do wiązania sekwencji ARE w obrębie DNA i aktywność transkrypcyjną receptora [12]. Badania kliniczne I fazy z udziałem 30 mężczyzn z mCRPC potwierdziły skuteczność przeciwnowotworową oraz bezpieczeństwo i dobrą tolerancję ARN- 509. Do najczęstszych objawów ubocznych należały: zmęczenie, nudności i dolegliwości bólowe, głównie w obrębie jamy brzusznej. Po 12 tygodniach terapii hormonalnej odnotowano zmniejszenie stężenia PSA ≥50% u 42% pacjentów, a w dłuższej obserwacji odsetek chorych ze spadkiem PSA wzrósł do 55%. W oparciu o wyniki testu klinicznego I fazy ustalono optymalną dawkę dobową leku i w próbie klinicznej II fazy zastosowano 240 mg ARN-509 doustnie jeden raz dziennie. Do wieloośrodkowego badania II fazy zakwalifikowano 90 chorych z CRPC niepoddanym wcześniejszej chemioterapii docetakselem (nieprzerzutowym CRPC wysokiego ryzyka, przerzutowym CRPC i CRPC z progresją nowotworu po leczeniu octanem abirateronu). Do najczęściej obserwowanych działań niepożądanych należały: zmęczenie, nudności i dolegliwości bólowe w okolicy jamy brzusznej. Po 12 tygodniach stosowania inhibitora AR nastąpiło obniżenie stężenia PSA ≥50% w każdej z trzech analizowanych grup: u 91% z nieprzerzutowym CRPC, u 88% z przerzutowym CRPC oraz u 29% z CRPC leczonych wcześniej abirateronem. Planowany jest trial kliniczny III fazy o nazwie SPARTAN analizujący skuteczność ARN-509 u pacjentów z nieprzerzutowym CRPC, u których czas podwojenia stężenia PSA był krótszy niż 10 miesięcy [12, 22, 30].

ODM-201 jest doustnym „czystym” antagonistą AR, króry zapobiega translokacji AR do jądra komórkowego. Testy kliniczne I i II fazy potwierdziły skuteczność przeciwnowotworową i dobrą tolerancję leku u 21 mężczyzn z CRPC przed chemioterapią lub po chemioterapii docetakselem. Do najczęściej opisywanych objawów ubocznych należały: zmęczenie, nudności i biegunka. U 87% chorych nastąpiła ≥50% redukcja stężenia PSA podczas 12-tygodniowej terapii. Zainicjowana w czerwcu 2012 roku kolejna próba kliniczna II fazy ma za zadanie określić dobową dawkę terapeutyczną preparatu [2, 22, 31].

AZD-3514

to kolejny inhibitor AR nowej generacji. W doświadczeniach in vitro i in vivo wykazano,że AZD-3514 przeciwdziała translokacji AR z cytoplazmy do jądra komórkowego, hamuje transkrypcję AR-zależnych genów oraz obniża ekspresję białka AR w komórkach raka gruczołu krokowego [22, 32].

EZN-4176 jest antysensownym nukleotydem blokującym AR. Wyniki badań przedklinicznych dowiodły, że EZN-4176 obniża stężenie zarówno mRNA, jak i białka AR w komórkach CRPC oraz stymuluje apoptozę w komórkach raka gruczołu krokowego. Lek znajduje się obecnie w I fazie testów klinicznych [2, 22, 33].

EP1-001 blokuje AR poprzez supresję aktywacji domen receptora AR - domeny LBD biorącej udział w przyłączaniu androgenów i domeny NTD odpowiedzialnej za transkrypcję docelowych genów [22, 34, 35].

VPC-3033 to inhibitor AR charakteryzujący się wysoką aktywnością i wielokierunkowym działaniem w badaniach in vitro i in vivo. Związek ten obniża aktywność transkrypcyjną AR oraz stymuluje degradację receptora [36].

Galateron (TOK-001, VN/124-1) to doustny, półsyntetyczny lek odznaczający się dwoma zasadniczymi mechanizmami działania: jest antagonistą receptora androgenowego - efektywnie zapobiega przyłączeniu androgenów do zmutowanych i dzikich typów AR, powoduje degradację AR oraz hamuje aktywność enzymatyczną CYP17 (głównie przez blokowanie 17,20-liazy). Próba kliniczna I fazy potwierdziła skuteczność przeciwnowotworową i dobrą tolerancję galateronu u 49 mężczyzn z CRPC. Wyniki pierwszej części badania ARMOR (Androgen Receptor Modulation Optimized for Response) potwierdzają, że zastosowanie galateronu w dawce dobowej równej 650-2600 mg przez 12 tygodni obniża stężenie PSA ≥30% u 49%, a ≥50% odpowiednio u 22% chorych. Do najczęściej obserwowanych objawów ubocznych należały: zmęczenie, nudności, biegunka, podwyższone stężenie prób wątrobowych oraz świąd skóry. Galateron otrzymał aprobatę FDA do leczenia u pacjentów z CRPC, w związku z czym planowane są dalsze etapy testów klinicznych [37, 38].

Podsumowanie

W CRPC wykazano stałą aktywację szlaku AR, pomimo kastracyjnego stężenia testosteronu w surowicy krwi. Zależność od sygnału AR jest klinicznie obserwowana pod postacią wzrastającego stężenia PSA, jako androgenozależnego genu u wszystkich pacjentów z progresją choroby. Badania przedkliniczne i kliniczne potwierdzają, że enzalutamid (MDV3100) i inni antagoniści AR: ARN-509, ODM-201, EZN-4176, galateron (TOK-001, VN/124-1), AZD-3514, EP1-001 oraz VPC-3033 nazywani antyandrogenami drugiej generacji skutecznie blokują AR w komórkach raka gruczołu krokowego.

dr hab. n. med. Ewelina Szliszka, FEBU
Katedra i Zakład Mikrobiologii i Immunologii
Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu
SUM w Katowicach
Oddział Urologii
Wielospecjalistyczny Szpital Powiatowy S.A. w Tarnowskich Górach

Piśmiennictwo

1. Chen Y, Sawyers CL, Scher HI. Targeting the androgen receptor pathway in prostate cancer. Curr Opin Pharmacol 8: 440-448, 2008.
2. Leibowitz-Amit R, Joshua AM. Targeting the androgen receptor in the management of castration-resistant prostate cancer: rationale, progress, and future directions. Curr Oncol 19: 22-31, 2012.
3. Merseburger AS, Bellmunt J, Jenkins C, Parker C, Fitzpatrick JM; European Treatment Practices Group. Perspectives on treatment of metastatic castration-resistant prostate cancer. Oncologist 18: 558-567, 2013.
4. Szliszka E. Nowa era terapii hormonalnej w raku gruczołu krokowego: abirateron i inne inhibitory CYP17. Przegl Urol 80: 8-14, 2013.
5. Golshayan AR, Antonakaris ES. Enzalutamide: an evidence-based review of its use in the treatment of prostate cancer. Core Evid 8: 27-35, 2013.
6. Heinlein CA , Chang C. Androgen receptor in prostate cancer. Endocr Rev 25: 276-308, 2004.
7. Shafi AA, Yen AE, Weigel NL. Androgen receptors in hormone-dependent and castration-resistant prostate cancer. Pharmacol Ther doi: org/10.1016/j.pharmthera.2013. 07.003, 2013
8. Skałba P, Dąbkowska-Huć A, Bednarska-Czerwińska A. Receptor androgenowy. Gin Prak 11: 12-17, 2003.
9. Gioeli D. Signal transduction in prostate cancer progression. Clin Sci 108: 293-308, 2005.
10. Dutt SS, Gao AC. Molecular mechanisms of castration-resistant prostate cancer progression. Future Oncol 5: 1403-1413, 2009.
11. Brooke GN, Bevan CL. The role of androgen receptor mutations in prostate cancer progression. Curr Genomics 9: 18-25, 2009.
12. Tsao CK, Galsky MD, Small AC, Yee T, Oh WK. Targeting the androgen receptor signalling axis in castration-resistant prostate cancer (CRPC). BJU Int 110: 1580-1588, 2012.
13. Koivisto P, Kolmer M, Visakorpi T, Kallioniemi OP. Androgen receptor gene and hormonal therapy failure of prostate cancer. Am J Pathol 152:1-9, 1998.
14. Visakorpi T, Hyytinen E, Koivisto P, Tanner M, Keinänen R, Palmberg C, Palotie A, Tammela T, Isola J, Kallioniemi OP. In vivo amplification of the androgen receptor gene and progression of human prostate cancer. Nat Genet 9: 401-406, 1995.
15. Taplin ME, Bubley GJ, Shuster TD, Frantz ME, Spooner AE, Ogata GK, Keer HN, Balk SP. Mutation of the androgen-receptor gene in metastatic androgen-independent prostate cancer. N Engl J Med 332:1393-1398, 1995.
16. Dobruch J, Borówka A. Mechanizmy leżące u podstaw hormonooporności raka stercza. Urol Pol 59: 178-181, 2006.
17. Gregory CW, Johnson RT, Mohler JL, French FS, Wilson EM. Androgen receptor stabilization in recurrent prostate cancer is associated with hypersensitivity to low androgen. Cancer Res 61: 2892-2898, 2001.
18. Wang L, Hsu CL, Chang C. Androgen receptor corepressors: an overview. Prostate 63: 117-130, 2005.
19. Dehm SM, Schmidt LJ, Heemers HV, Vessella RL, Tindall DJ. Splicing of a novel androgen receptor exon generates a constitutively active androgen receptor that mediates prostate cancer therapy resistance. Cancer Res 68: 5469-77, 2008.
20. Guo Z, Yang X, Sun F, Jiang R, Linn DE, Chen H, Chen H, Kong X, Melamed J, Tepper CG, Kung HJ, Brodie AM, Edwards J, Qiu Y. A novel androgen receptor splice variant is up-regulated during prostate cancer progression and promotes androgen depletion-resistant growth. Cancer Res 69: 2305-2313, 2009.
21. Watson PA, Chen YF, Balbas MD, Wongvipat J, Socci ND, Viale A, Kim K, Sawyers CL. Constitutively active androgen receptor splice variants expressed in castration-resistant prostate cancer require full-length androgen receptor. Proc Natl Acad Sci USA 107: 16759-16765, 2010.
22. Rathkopf D, Scher HI. Androgen receptor antagonists in castration-resistant prostate cancer. Cancer J 19: 43-49, 2013.
23. Saad F. Evidence for the efficacy of enzalutamide in postchemotherapy metastatic castrate-resistant prostate cancer, Ther Adv Urol 5: 201-210, 2013.
24. Scher HI, Beer TM, Higano CS, Anand A, Taplin ME, Efstathiou E, Rathkopf D, Shelkey J, Yu EY, Alumkal J, Hung D, Hirmand M, Seely L, Morris MJ, Danila DC, Humm J, Larson S, Fleisher M, Sawyers CL, Prostate Cancer Foundation/Department of Defense Prostate Cancer Clinical Trails Consortium. Antitumour activity of MDV3100 in castration-resistant prostate cancer: a phase 1-2 study. Lancet 375:1437-1446, 2010.
25. Scher HI, Fizazi K, Saad F, Taplin ME, Sternberg CN, Miller K, de Wit R, Mulders P, Chi KN, Shore ND, Armstrong AJ, Flaig TW, Flechon A, Mainwaring P, Fleming M, Hainsworth JD, Hirmand M, Selby B, Seely L, de Bono JS. Increased survival with enzalutamide in prostate cancer after chemotherapy. N Engl J Med 367: 1187-1197, 2012.
26. Drewniak T. Enzalutamid wydłuża przeżycie u chorych z rakiem gruczołu krokowego opornym na leczenie kastracyjne po uprzedniej chemioterapii. Przegl Urol 78: 56-57, 2013.
27. Ezzell EE, Chang KS, George BJ. New agents in the arsenal to fight castrate-resistant prostate cancer. Curr Oncol Rep 15: 239-248, 2013.
28. Hammerer P, Madersbacher S. Landmarks in hormonal therapy for prostate cancer BJU Int 110: 23-9, 2012.
29. Tran C, Ouk S, Clegg NJ, Chen Y, Watson PA, Arora V, Wongvipat J, Smith-Jones PM. Development of a second generation antiandrogen for treatment of advanced prostate cancer. Science 324: 787-790, 2009.
30. Clegg NJ, Wongvipat J, Joseph JD, Tran C, Ouk S, Dilhas A, Chen Y, Grillot K, Bischoff ED, Cai L, Aparicio A, Dorow S, Arora V, Shao G, Qian J, Zhao H. ARN-509: a novel anti-androgen for prostate cancer treatment. Cancer Res 72: 1494-1503, 2012.
31. Massard C, James N, Culine S. A first-in-man, open-label, phase I/II safety, pharmacokinetic and proof-of-concept study of ODM-201 in patients with progressive metastatic castration-resistant prostate cancer. Eur Urol 54: abstract LBA25-PR, 2012.
32. Loddick SA, Bradbury R, Broadbent N. Preclinical profile of AZD3514: a small molecule-targeting androgen receptor function with a novel mechanism of action and the potential to treat castration-resistant prostate cancer. Cancer Res 72: abstract 3848, 2012.
33. Zhang Y, Castaneda S, Dumble M, Wang M, Mileski M, Qu Z, Kim S, Shi V, Kraft P, Gao Y, Pak J, Sapra P, Bandaru R. Reduced expression of the androgen receptor by third generation of antisense shows antitumor activity in models of prostate cancer. Mol Cancer Ther 10: 2309-2319, 2011.
34. Andersen RJ, Mawji NR, Wang J. Haile S, Myung JK, Watt K, Tam T, Yang YC, Bauelos CA, Williams DE, McEwan IJ, Wang Y, Sadar MD. Regression of castrate-recurrent prostate cancer by a small molecule inhibitor of amino-terminus domain of the androgen receptor. Cancer Cell 17: 535-546, 2010.
35. Sadar MD. Small molecule inhibitors targeting the ?Achilles? heel? of androgen receptor activity. Cancer Res 71: 1208-1213, 2011.
36. Hassona LH, Lack NA, Axerio-Cilles P, Leblanc E, Kanaan N, Frewin K, Singh K, Adomat H, Bohm KJ, Guns ET, Rennie PS, Cherkasov A. Characterization of a new class of androgen receptor antagonists with potential therapeutic application in advanced prostate cancer. Mol Cancer Ther 42: 9211-9225, 2013.
37. Schayowitz A, Sabnis G, Njar VC, Brodie AM. Synergistic effect of a novel antiandrogen, VN/124-1 and signal transduction inhibitors in prostate cancer progression to hormone independence in vitro. Mol Cancer Ther 7: 121-132, 2008.
38. Taplin ME, Morrison JP, Pili R. ARMOR1: safety of galeterone (TOK-001) in a phase 1 clinical trial in chemotherapy naive patients with castration resistant prostate cancer (CRPC). Cancer Res 72: abstract CT-07, 2012.