Targeting the Wnt signalling pathway in cancer: prospects and perils

The Wnt pathway – a double-edged sword

Jedną z najbardziej fascynujących cech organizmów wielokomórkowych jest precyzyjna i ściśle kontrolowana komunikacja między komórkami, niezbędna do rozwoju, koordynacji i funkcjonowania poszczególnych narządów oraz organizmu jako całości. Aby się komunikować, komórki wykorzystują sygnały chemiczne, które po odebraniu przez komórki-odbiorców uruchamiają określone wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne w celu przekazania informacji i zapewnienia odpowiedniej odpowiedzi na bodźce zewnętrzne. Umożliwia to organizmowi koordynację patterningu i rozwoju organów podczas embriogenezy, utrzymanie organizmu w homeostazie i reagowanie na zewnętrzne stresy i bodźce, a także regenerację po urazach. Na poziomie komórkowym, kaskada sygnalizacyjna jest inicjowana przez wydzielane ligandy (np. hormony, cytokiny, neuroprzekaźniki, czynniki wzrostu) produkowane przez jedną komórkę, które następnie wiążą się z receptorem na innej komórce. Receptory w większości przypadków znajdują się na powierzchni komórki, a sygnał jest następnie przekazywany przez wewnątrzkomórkowe składniki szlaku, zwane przetwornikami i drugimi posłańcami, powodując odpowiedni efekt komórkowy, na przykład transkrypcję genu docelowego lub zmiany w aktywności enzymatycznej.

Szlak Wnt jest jedną z najważniejszych kaskad sygnalizacyjnych we wczesnych etapach rozwoju embrionalnego, gdzie kontroluje proliferację i różnicowanie komórek. Do dziś sygnalizacja Wnt nie jest w pełni poznana. Wynika to głównie z faktu, że składa się ona ze skomplikowanej sieci dziesięciu receptorów GPCR homologów Frizzled (FZD), trzech transmembranowych kinaz tyrozynowych Ryk, ROR i PTK7, mięśniowej szkieletowej kinazy tyrozynowej (MuSK), ko-receptorów LRP5/6 oraz 19 glikolipoproteinowych ligandów Wnt. Interakcje ligand-receptor są w dużym stopniu nierozłączne, chociaż niektóre Wnt mają wyższe powinowactwo do niektórych receptorów FZD i ko-receptorów. Sprawę dodatkowo komplikują wydzielane antagoniści, tacy jak wydzielane białka związane z FZD (Sfrp1, 2, 4 i 5), czynnik hamujący Wnt (Wif) i Dickkopf 1 (Dkk1), które zmniejszają aktywność sygnalizacyjną, oraz agoniści R-spondin 1 do 4, którzy nasilają sygnalizację Wnt poprzez swoje receptory Lgr4, 5 i 6.

Sygnalizacja Wnt jest ogólnie podzielona na trzy odrębne gałęzie: kanoniczną ścieżkę β-kateniny/TCF, ścieżkę planarnej polaryzacji komórek (PCP) i ścieżkę Ca2+. Podczas gdy niektóre ligandy są przypisane do jednej odrębnej gałęzi, inne są zdolne do inicjowania sygnalizacji w kilku gałęziach, w zależności od kombinacji receptor-ligand. Wykazano również, że w pewnych okolicznościach gałąź β-kateniny i gałąź PCP wzajemnie się antagonizują.

Zdecydowanie najczęściej badaną gałęzią jest kanoniczna ścieżka β-katenina/TCF. Charakteryzuje się on akumulacją cytoplazmatycznego białka β-kateniny po zainicjowaniu szlaku. Następnie ulega ono translokacji do jądra komórkowego, gdzie wiąże się z rodziną czynników transkrypcyjnych TCF, prowadząc do ekspresji określonych genów. Zależny od Wnt program transkrypcyjny w jądrze – w sposób przypominający złożoność na powierzchni komórki – jest ponownie kontrolowany w zróżnicowany sposób. Wykazano, że w zależności od tego, jakie koaktywatory zrekrutuje β-katenina, będzie ona albo zwiększać regulację genów odpowiedzialnych za samoodnowę i proliferację (np. poprzez wiązanie się β-kateniny z CBP), albo będzie prowadzić do zwiększenia regulacji genów zaangażowanych w różnicowanie (wiązanie się z p300). W przypadku braku ligandów Wnt, specyficzny kompleks zawierający Axin, APC, CK1 i GSK3β fosforyluje β-kateninę, kierując ją do degradacji. W dorosłych tkankach sygnalizacja Wnt jest głównie niema, z wyjątkiem komórek macierzystych, gdzie szlak ten reguluje procesy uzupełniania i regeneracji, na przykład w krypcie jelitowej, krwiotwórczych komórkach macierzystych i kości. Ta istotna rola szlaku Wnt w utrzymaniu zdrowych tkanek, jako jedna krawędź miecza, stoi w ostrej opozycji do drugiej krawędzi, która jest kluczową rolą szlaku w chorobie. Jeśli nie jest trzymany w ryzach, nieprawidłowa sygnalizacja Wnt może prowadzić do niekontrolowanej proliferacji komórek i raka.

W przeciwieństwie do sygnalizacji kanonicznej, β-katenina nie jest częścią szlaków PCP i Ca2+. Szlak PCP, z udziałem małych GTPaz i kinazy JUN-N-końcowej, kontroluje polaryzację komórek, przebudowę cytoszkieletu, kierunkową migrację komórek i transkrypcję zależną od c-Jun. Gałąź sygnalizacji Ca2+ prowadzi do aktywacji fosfolipazy C (PKC), po której następuje otwarcie wewnątrzkomórkowych magazynów Ca2+, co z kolei prowadzi do aktywacji efektorów downstream, takich jak NFAT i czynniki transkrypcyjne CREB, również kontrolujące migrację komórek i ich przeżycie. Ponieważ te dwie gałęzie obejmują zmiany cytoszkieletu i migrację komórek, nie jest zaskakujące, że zostały one powiązane z inwazją komórek i przerzutami w nowotworach.

Nowotwory zależne od sygnalizacji Wnt można podzielić na te, które są siedliskiem mutacji w składnikach szlaku, oraz te nowotwory, które mają dysregulację sygnalizacji Wnt ze względu na epigenetycznie napędzane up- lub downregulation w poziomach ekspresji składników szlaku. Najbardziej znanym przykładem mutacji szlaku jest mutacja supresora APC szlaku Wnt. Został on po raz pierwszy skojarzony z pacjentami z rodzinną polipowatością gruczolakowatą (FAP) i występuje w >80% raków jelita grubego.

Analizy immunohistologiczne tkanek pochodzących od pacjentów z rakiem jelita grubego wykazują, że relokalizacja β-kateniny jest typowym objawem aktywacji szlaku kanonicznego. Rzeczywiście, utrata błonowej β-kateniny (gdzie pełni ona funkcje niezależne od Wnt) jest istotnie związana ze złym rokowaniem przy zastosowaniu ogólnego przeżycia jako punktu końcowego, jak wykazano w badaniu obejmującym 720 próbek pacjentów z rakiem jelita grubego. Dodatkowe doniesienia wykazały, że utrata błoniastej β-kateniny jest szczególnie widoczna we froncie inwazyjnym w raku jelita grubego oraz że lokalizacja błoniasta w ogóle i w szczególności we froncie inwazyjnym są markerami prognostycznymi dla dłuższego przeżycia wolnego od choroby, podczas gdy wysoka akumulacja jądrowa w raku jelita grubego była związana z gorszym przeżyciem wolnym od choroby i ogólnym przeżyciem oraz większym prawdopodobieństwem rozwoju przerzutów do węzłów chłonnych.

Oprócz mutacyjnej aktywacji sygnalizacji Wnt, szlak może być nieprawidłowo aktywowany przez nadekspresję składników szlaku, takich jak Wnts lub ich receptory FZD . Analiza tkanek nowotworowych 201 pacjentów z rakiem jelita grubego wykazała wysoką ekspresję Wnt1 i niską ekspresję niekanonicznego Wnt5a korelującą z cytoplazmatyczną i jądrową β-kateniną; wszystkie trzy cechy wskazują na skrócenie czasu przeżycia wolnego od choroby. Wysoki poziom Wnt1 i jądrowej β-kateniny również korelował z niższym całkowitym przeżyciem. W niedrobnokomórkowym raku płuca, cytoplazmatyczna Wnt1 jest również znacząco podwyższona i koreluje z nadekspresją β-kateniny, c-myc i cykliny D1. Chociaż nie stwierdzono związku między wysoką ekspresją Wnt1/β-kateniny a stadium choroby, wysoka ekspresja korelowała istotnie z niższym wskaźnikiem 5-letniego przeżycia.

Ekspresja FZD była również analizowana w różnych badaniach (przegląd przez ). Zgodnie z oczekiwaniami, tkanki nowotworowe wykazują zwiększoną ekspresję receptora FZD w porównaniu z tkankami zdrowymi. Ekspresja ta jest jeszcze silniejsza w późniejszych stadiach rozwoju nowotworu. Na przykład, w raku żołądka, wysoka ekspresja FZD7 znacząco koreluje z inwazją guza, przerzutami i późnym stadium nowotworu. W analizie 5-letniego przeżycia, pacjenci z wysoką ekspresją FZD7 mieli 30,3% wskaźnik przeżycia (mediana przeżycia 23,5 miesiąca) w porównaniu do 65,4% u pacjentów z niską lub żadną ekspresją FZD7 (mediana przeżycia 77 miesięcy).

Analiza poszczególnych markerów szlaku Wnt, takich jak wybrane ligandy i receptory, jest użytecznym narzędziem dla klinicystów do przewidywania rokowania, a dla badaczy do określenia mechanizmów molekularnych leżących u podłoża nowotworu. Jednakże, taka analiza często nie ujawnia całego obrazu. Bardziej odpowiednie w tym względzie jest szersze spojrzenie na transkryptom nowotworowy całego szlaku i jego licznych genów docelowych, jak to ostatnio zrobiliśmy w przypadku raka piersi. Wyczerpująca analiza baz danych TCGA i GTex ujawniła, że to nie upregulacja pojedynczego genu jest odpowiedzialna za nieprawidłową sygnalizację u wszystkich pacjentów, ale raczej epigenetyczna dysregulacja całego systemu Wnt. Taka uogólniona dysregulacja leży u podstaw konsekwentnej nadaktywności szlaków, prowadzącej do niekontrolowanej proliferacji komórek nowotworowych u pacjentek z rakiem piersi. Analiza korelacji sieciowych pozwoliła nam na wyróżnienie węzłów sygnalizacyjnych w obrębie szlaku Wnt, które wyłaniają się jako nowe obiecujące cele dla leków i biomarkery w badaniach klinicznych i terapii medycyny spersonalizowanej.

Stemness and therapy resistance in Wnt dependent cancers

Oprócz udziału w tumorigenezie i proliferacji komórek, ścieżka Wnt przyczynia się do chemooporności i propagacji komórek macierzystych raka (CSC), dwóch czynników ostatecznie odpowiedzialnych za nawrót nowotworu po leczeniu, przerzuty i słabe przeżycie pacjentów. CSCs stanowią subpopulację komórek nowotworowych; podobnie jak normalne komórki macierzyste, mogą się one samoodnawiać lub różnicować. Aktywowany w CSCs szlak Wnt reguluje transkrypcję genów niezbędnych do proliferacji (takich jak c-myc), cyklu komórkowego (takich jak cyklina-D), anty-apoptozy (np. survivin), przejścia na glikolizę tlenową (PDK1, MCT-1) oraz inwazji i przerzutów (SLUG, MMP). Rola aktywnej sygnalizacji Wnt w chemio- i radiooporności jest związana z przetrwaniem CSCs: będąc względnie uśpionymi, mogą one lepiej znieść terapię w celu ponownego zasiedlenia obkurczonego guza, co skutkuje nawrotem nowotworu. Istnieje również odrębny mechanizm zaangażowania szlaku Wnt w chemiooporność nowotworów, w którym pośredniczy osławione białko oporności wielolekowej 1 (MDR1, znane również jako ABCB1 lub P-glikoproteina). We wczesnym raku jelita grubego po raz pierwszy wykazano, że MDR1 jest genem docelowym szlaku Wnt/β-katenina/TCF4, a aktywacja tego szlaku prowadzi do zwiększenia poziomu MDR1, zwiększonego odpływu leków i oporności na leki. Podobnie, zwiększona ekspresja MDR1 była mediowana przez FZD1 w neuroblastoma, a znacząca korelacja poziomów ekspresji FZD1 i MDR1 została stwierdzona u pacjentów z nawrotem choroby po chemioterapii. Wykazano, że inne pompy lekowe zaangażowane w chemooporność, ABCG2 (BCRP) i MRP2, są również indukowane przez szlak Wnt. Wreszcie, inny wkład sygnalizacji Wnt w oporność na leki jest pośredniczony przez gen naprawy DNA O6-metyloguanina-DNA-metylotransferaza (MGMT) w CSCs . MGMT specyficznie naprawia alkilowane DNA i dlatego wzrost regulacji tego białka prowadzi do nieskuteczności środków alkilujących DNA i inhibitorów PARP.

Sygnalizacja Wnt odgrywa kilka ról w radiooporności nowotworów. Po pierwsze, radioterapia indukuje upregulation of a panel of growth factors including Wnts, both in the tumor and in the surrounding stroma leading to enrichment of the CSC population . Po drugie, szlak Wnt może bezpośrednio chronić przed uszkodzeniami DNA wywołanymi napromieniowaniem, prowadząc do ekspresji ligazy DNA 4 (LIG4) w komórkach raka jelita grubego. Ponadto modyfikator histonów, białko high-mobility group box 1 (HMGB1), zaangażowane w przebudowę chromatyny i naprawę DNA, może być indukowane przez sygnalizację Wnt/TCF4; stwierdzono, że blokowanie HMGB1 w komórkach raka płaskonabłonkowego przełyku hamuje zależną od Wnt1 radiooporność.

Wycelowanie w ścieżkę Wnt jest zatem korzystne na wielu poziomach: hamowanie wzrostu i przeżycia guza przy minimalnym wpływie na komórki somatyczne, hamowanie utrzymywania CSC (a tym samym nawrotu nowotworu) oraz zapobieganie rozwojowi oporności guza na chemio- i radioterapię. Inhibitory szlaku Wnt cieszą się więc dużym zapotrzebowaniem terapeutycznym i potrzebne są platformy dedykowane poszukiwaniu i rozwojowi takich inhibitorów. Chociaż żaden lek ukierunkowany na szlak Wnt nie trafił jeszcze na rynek, niektóre z nich znajdują się w fazie przedklinicznej i we wczesnych fazach rozwoju klinicznego.

Inhibitory Wnt w rozwoju klinicznym

Patologiczna i fizjologiczna rola sygnalizacji Wnt, jak również złożoność tego szlaku z jego licznymi odgałęzieniami wykorzystywanymi w różnych typach komórek, leżą u podstaw praktycznych trudności w znalezieniu terapeutycznie istotnych środków ukierunkowanych na Wnt. Łączna liczba inhibitorów szlaku Wnt aktywnych in vitro wynosi około pięćdziesięciu, wiele z nich osiągnęło różne etapy rozwoju przedklinicznego, ale jak dotąd tylko kilka z nich zostało poddanych próbom klinicznym we wczesnej fazie.

Rysunek 1 przedstawia środki przeciw Wnt, które osiągnęły próby kliniczne. Można docenić, że środki te celują w szlak na poziomach, na których szlak rozdziela się na kilka podścieżek (być może z wyjątkiem leków celujących w jeżozwierza, ale zobacz poniżej). Takie zróżnicowanie na podścieżki można znaleźć na poziomie błony plazmatycznej, jak również w jądrze; z kolei zdarzenia w cytoplazmie są słabo zróżnicowane i są raczej wspólne dla wszystkich podtypów sygnalizacji Wnt. Uważamy, że dla kandydata na lek, który ma być wybrany do badań klinicznych, istotne jest, aby działał on na podtypy sygnalizacji Wnt aktywne specyficznie w patologicznych tkankach, a nie na wszystkie podtypy sygnalizacji Wnt. Rzeczywiście, inhibitory pan-Wnt nie wykazują akceptowalnych profili bezpieczeństwa na poziomach przedklinicznych i nie mogą posunąć się dalej, czego przykładem są próby opracowania inhibitorów tankyrazy lub Dickkopf-1 jako leku biologicznego blokującego szlak Wnt.

fullscreen

Vantictumab, ipafricept i rosmantuzumab

Jedynym środkiem bezpośrednio skierowanym na FZD, który wszedł do rozwoju klinicznego, jest humanizowane przeciwciało vantictumab (OMP-18R5). Początkowo opracowane przeciwko CRD-domenom FZD7 wiążącym Wnt, okazało się, że działa na FZD1, 2, 5, 7 i 8 – pięć z dziesięciu FZD kodowanych przez ludzki genom. Profil aktywności przedklinicznej wobec panelu komórek nowotworowych skłonił go do rozpoczęcia badań klinicznych I fazy (NCT01345201, NCT01973309, NCT02005315 i NCT01957007). Wszystkie badania zostały już zakończone, a raporty z pierwszych trzech są dostępne. W pierwszym badaniu fazy Ia mierzono efekty eskalacji dawki po dożylnym podaniu dawek w zakresie od 0,5mg/kg tygodniowo do 2,5mg/kg raz na 3 tygodnie. Głównym objawem była toksyczność kostna objawiająca się złamaniem kości w 110. dniu u jednego pacjenta. Inne zdarzenia niepożądane to zmęczenie, wymioty, bóle brzucha, zaparcia, biegunka i nudności stopnia 1 i 2, przy czym biegunkę i wymioty stopnia 3 odnotowano u jednego pacjenta. Aby rozwiązać problem toksyczności kostnej, w badaniu monitorowano β-C-końcowy telopeptyd (β-CTX), marker degradacji kości, i udało się kontrolować jego poziom poprzez podawanie kwasu zolendronowego. W pozostałych dwóch badaniach fazy Ib dotyczących raka trzustki i raka piersi, w których stosowano wantykumab w połączeniu z paklitakselem (90 g/m2) lub nab-paklitakselem (125 g/m2), przyjęto tę samą strategię zwalczania kruchości kości i odnotowano podobne działania niepożądane stopnia 2 obserwowane w fazie Ia oraz kilka dodatkowych zdarzeń stopnia 3 (neutropenia, leukopenia, bóle miednicy, zmęczenie i nudności). W obu badaniach stosowano zwiększone dawki wantykumabu (od 3,5 do 14 mg/kg) i zgłaszano dalsze zdarzenia związane z łamliwością kości, które wymagały poprawy schematu podawania kwasu zolendronowego i spowodowały tymczasowe wstrzymanie badań w 2014 roku .

Podobne wyniki uzyskano dla ipafriceptu (OMP-54F28) – kolejnego biologicznego leku anty-Wnt firmy OncoMed, reprezentującego domenę CRD FZD8 zlepioną z fragmentem stałym IgG1. Ze względu na mechanizm działania można oczekiwać, że związek ten wykazuje pewną selektywność wobec podgrupy białek Wnt, choć jego swoistość wobec 19 białek Wnt kodowanych przez ludzki genom jest niejasna ze względu na brak kompleksowych danych na temat wzajemnego powinowactwa białek Wnt i FZD. Rozpoczęto cztery badania kliniczne dla ipafriceptu (NCT01608867, NCT02092363, NCT02069145 i NCT02050178), z których dwa przyniosły wyniki. Podobnie jak w przypadku wantoktumabu, w badaniach zastosowano schemat z kwasem zolendronowym w celu przeciwdziałania działaniom niepożądanym związanym z kośćmi, najwyraźniej z większym powodzeniem, ponieważ odnotowano tylko jedno złamanie przy dawce 20 mg/kg; dawkę docelową oszacowano na >10mg/kg. Niezwiązane z kośćmi działania niepożądane związku obejmowały dysgeuzję stopnia 1 i 2, zmniejszenie apetytu, zmęczenie, skurcze mięśni, łysienie i wymioty oraz zdarzenia stopnia 3, takie jak niedokrwistość, hipofosfatemia, neutropenia i utrata masy ciała.

Wreszcie, Oncomed miał jeszcze jeden związek anty-Wnt w swoim portfolio – przeciwciało R-spondin 3-targeting rosmantuzumab (OMP-131R10). R-spondyny są rozpuszczalnymi ligandami, które poprzez różne mechanizmy zwiększają transdukcję sygnału Wnt, szczególnie gałęzi kanonicznej. Badanie kliniczne fazy Ia/b (NCT02482441) tego leku wykazało zestaw działań niepożądanych podobnych do dwóch pozostałych leków firmy: dawki od 2,5 do 15 mg/kg co 2 tygodnie powodowały nudności, zmniejszenie apetytu, biegunkę, wymioty i zmniejszenie masy ciała o nieokreślonym nasileniu. Dodatkowo, leczenie spowodowało zmiany w markerach obrotu kostnego – co jest nieco nieoczekiwane, ponieważ nie wiadomo, czy R-spondyna 3 (w przeciwieństwie do pokrewnych R-spondyny 1 i 2) jest zaangażowana w tworzenie i utrzymanie kości. Może to wskazywać na niedostateczną swoistość rosmantuzumabu, co jest trudne do oceny, ponieważ nie opublikowano żadnego raportu przedklinicznego dla tego środka.

Ogólnie można stwierdzić, że wantyktumab, ipafricept i rosmantuzumab, leki biologiczne ingerujące w sygnalizację Wnt na poziomie ligandów, receptorów i wzmacniaczy zewnątrzkomórkowych, które zostały zaprojektowane w celu osiągnięcia selektywności w ukierunkowaniu na różne podtypy sygnalizacji Wnt, ostatecznie wykazały gorszą swoistość niż zamierzano. Podobne działania niepożądane trzech kandydatów na leki w badaniach klinicznych bezpieczeństwa sugerują zbyt ogólne zlikwidowanie szlaku Wnt zamiast selektywnego hamowania podtypu szlaku aktywnego w guzie. Te działania niepożądane prawdopodobnie stały za strategicznymi decyzjami podjętymi w odniesieniu do leków: w 2017 roku Bayer zrezygnował z licencjonowania vantictumabu lub ipafriceptu od Oncomed z „powodów strategicznych”; stwierdzono, że rosmantuzumab „nie dostarczył przekonujących dowodów na korzyści kliniczne” . Decyzje te doprowadziły do przerwania rozwoju klinicznego trzech kandydatów. Ponieważ cząsteczki nie wyszły poza badania bezpieczeństwa, nie można było wyciągnąć wniosków na temat skuteczności związku u ludzi.

Inhibitory Porcupine WNT974 (LKG974) i ETC-159 (ETC-1922159)

Kolejną istotną klinicznie próbą zahamowania sygnalizacji Wnt na poziomie upstream są obecnie dwa konkurencyjne inhibitory Porcupine, acylotransferazy odpowiedzialnej za potranslacyjną modyfikację wszystkich białek Wnt. W założeniu, cząsteczki tego typu miały być inhibitorami pan-Wnt, zapobiegającymi zarówno sygnalizacji autokrynnej, jak i parakrynnej, ponieważ acylowanie jest uważane za absolutny warunek wydzielania i aktywności białek Wnt. Jednak, jak opisano poniżej, obie cząsteczki wykazują całkiem akceptowalne przedkliniczne i kliniczne profile bezpieczeństwa, co może być wyjaśnione przez nowy wgląd w sygnalizację przez nieacylowane Wnt, co oznacza, że hamowanie acylacji może wpływać na ścieżkę tylko częściowo . Obaj konkurenci firmy Novartis (WNT974) i konsorcjum Singapore State D3 (ETC-159) pomyślnie przeszli badania przedkliniczne, wykazując znaczące zmniejszenie obciążenia guza i brak toksyczności – zarówno jawnej, jak i na poziomie morfologii tkanek po analizie kilku tkanek zależnych od Wnt. W badaniach klinicznych I fazy (NCT01351103 dla WNT974 i NCT02521844 dla ETC-159), oba były badane w podobnych dawkach – od 5 do 30 mg/dobę dla WNT974 i od 1 do 30 mg dla ETC-159. Bardziej reprezentatywne badanie WNT974, do którego do 2017 roku włączono 94 pacjentów, wykazało, że wywołuje on dysgeuzję stopnia 1 i 2, zmniejszenie apetytu, nudności, zmęczenie, biegunkę, wymioty, hiperkalcemię, łysienie, astenię i hipomagnezemię. Dodatkowo, u niewielkiej liczby (3-4%) pacjentów, zdarzenia niepożądane stopnia 3 i 4 obejmowały astenię, zmęczenie, zmniejszenie apetytu i zapalenie jelit. Analiza próbek guza pod kątem różnych markerów wykazała głęboki efekt hamujący Wnt, ponadto u niektórych pacjentów związek ten był stosowany w połączeniu ze spartalizumabem (przeciwciało anty-PD-1), co daje pozytywną perspektywę na potencjalne połączenie terapii anty-Wnt z terapią immunologiczną. Zaskakujące jest to, że autorzy nie donoszą o żadnych zdarzeniach czy nawet próbach śledzenia efektów związanych z kośćmi, co kontrastuje z badaniem ETC-159. Do tego ostatniego badania włączono 16 chorych, a jako zdarzenia niepożądane o nieokreślonym stopniu nasilenia zidentyfikowano wymioty, anoreksję, zmęczenie, dysgeuzję i zaparcia u >20% chorych. Przeanalizowano poziom beta-CTX i stwierdzono, że był on spodziewanie podwyższony u dwóch pacjentów z towarzyszącą utratą gęstości kości, której przeciwdziałały suplementy witaminy D i wapnia.

Chociaż, że WNT974 wykazano wpływ na strukturę kości u zwierząt, efekt nie wydaje się manifestować klinicznie. Być może jest to powód, dla którego WNT974 jest obecnie najbardziej zaawansowanym środkiem anty-Wnt i jedynym, który przeszedł do badania fazy II (NCT02649530), a zatem może stać się pierwszym środkiem anty-Wnt z kompleksową oceną farmakodynamiki klinicznej.

Wnt5a-mimetyczny Foxy-5

Ciekawe podejście do inhibicji Wnt stosuje start-up WntResearch ze Szwecji, który zidentyfikował peptyd naśladujący Wnt5a o nazwie Foxy-5 jako skuteczny środek antymetastatyczny. Specyfika tego związku polega na jego interwencji w niekanoniczny szlak Wnt, hamując migrację i adhezję komórek raka piersi. W związku z tym, podejście to nie jest ukierunkowane na masę guza, ale raczej na zapobieganie przerzutom i jest stosowane w połączeniu z chirurgią, naświetlaniem i innymi lekami. Związek przeszedł badania kliniczne I fazy. Zgodnie z nielicznymi dostarczonymi informacjami, Foxy-5 został zgłoszony jako „nietoksyczny” w każdej dawce i wykazujący dobrą farmakokinetykę i stabilizację poziomu krążących komórek nowotworowych u pacjentów z przerzutowym rakiem piersi, okrężnicy lub prostaty. Obecnie firma zgłosiła rekrutację pierwszego pacjenta do badania fazy II. W badaniu tym porównuje się pacjentów poddawanych operacji raka jelita grubego, a następnie 6-miesięcznemu schematowi FOLFOX z pacjentami otrzymującymi leczenie preparatem Foxy-5 przed i po operacji do czasu rozpoczęcia schematu FOLFOX (NCT03883802).

Inhibitory składowych szlaku downstream PRI-724 i CWP232291

Ci dwaj kandydaci na leki wykorzystują „okno celu downstream” w celu osiągnięcia niezbędnej specyficzności (ryc. 1). Oba związki wpływają na szlak na poziomie transkrypcji, ale poprzez zupełnie inne mechanizmy: mała cząsteczka PRI-724 wpływa na interakcję β-kateniny z koaktywatorem transkrypcji CBP, podczas gdy peptydomimetyczny CWP232291 (czasami nazywany CWP-291) wiąże się z Sam68, białkiem wiążącym RNA, które reguluje alternatywny splicing czynnika transkrypcyjnego TCF-1 w kompleksie z CBP. Ta selektywność związków w stosunku do elementów szlaku Wnt wykorzystywanych przez komórki nowotworowe pozwoliła zarówno PRI-724 (jako jego wczesny analog ICG-001) jak i CWP232291 odnieść sukces w warunkach przedklinicznych i wejść do badań klinicznych I fazy.

PRI-724 był testowany w trzech badaniach I fazy: u pacjentów z zaawansowanymi guzami litymi (NCT01302405), ostrą i przewlekłą białaczką szpikową (NCT01606579) oraz rakiem trzustki (NCT01764477). W badaniach I fazy, w których uczestniczyło 18 pacjentów, związek wykazał obiecujący profil bezpieczeństwa – jedynie hiperbilirubinemię stopnia 3. zarejestrowano u jednego pacjenta (spośród 7 pacjentów, u których wystąpiły zdarzenia stopnia 3.) przy najwyższej dawce związku (1280 mg/m2/dobę). Działania niepożądane stopnia 2 obejmowały biegunkę, zwiększenie stężenia bilirubiny, hipofosfatemię, nudności, zmęczenie, anoreksję, trombocytopenię i zwiększenie stężenia fosfatazy alkalicznej. Związek wykazał również zmniejszenie ekspresji survivin w krążących komórkach nowotworowych jako odczyt skuteczności u osób z rakiem jelita grubego. Przy tej samej dawce leku nie odnotowano zdarzeń niepożądanych stopnia 3 u pacjentów z oporną białaczką, a jedynie cztery przypadki nudności, wymiotów i biegunki stopnia 1 przypisano działaniu leku. Analiza próbek pobranych od pacjentów wykazała zmniejszenie mediany liczby blastów o 44%. Jednak w trzecim badaniu, w połączeniu z gemcytabiną przeciwko gruczolakorakowi trzustki, związek ten wywołał siedem zdarzeń niepożądanych 3 i 4 stopnia u 20 pacjentów, powodując bóle brzucha, neutropenię, niedokrwistość, zmęczenie i wzrost fosfatazy alkalicznej. Stabilność choroby zaobserwowano u 40% pacjentów. Pomimo tych nieco gorszych wyników, żadne ze zdarzeń niepożądanych nie spełniało definicji ograniczającej dawkę, dlatego też kombinacja została uznana za ogólnie bezpieczną z „umiarkowaną aktywnością kliniczną”. Co ciekawe, ponieważ interakcja CBP/β-katenina okazała się być istotna na początku włóknienia wątroby, PRI-724 jest w badaniach klinicznych również przeciwko tej chorobie, zgłaszając podobne działania niepożądane na tle korzyści klinicznych. To późniejsze wskazanie jest kontynuowane, ponieważ obecnie zapowiadane jest badanie fazy I/II dla PRI-724 w zwłóknieniu, podczas gdy dla jego zastosowania przeciwnowotworowego nie ma żadnych dalszych obserwacji.

Peptydomimetyk CWP232291 był stosowany w pojedynczym badaniu I fazy u pacjentów z nawrotową i oporną na leczenie ostrą białaczką szpikową (AML) i zespołem mielodysplastycznym (MDS), obejmującym 56 pacjentów. Zdarzenia stopnia 3 i 4 stanowiły 9% wszystkich zarejestrowanych zdarzeń niepożądanych i obejmowały gorączkę, nudności i reakcję anafilaktyczną, przy czym pierwsze dwa z nich ograniczały dawkę. Zdarzenia niepożądane stopnia 1 i 2 obejmowały nudności, reakcję związaną z infuzją, wymioty, biegunkę i anoreksję. Istniały również pewne oznaki skuteczności, ponieważ remisję obserwowano u jednego pacjenta, a zmniejszenie stężenia β-kateniny i surviviny jako markerów konsekwentnie obserwowano u innych uczestników badania.

Wnioski i perspektywy

Opisane powyżej środki wynikają z różnych podejść do hamowania szlaku Wnt w nowotworach i są wyraźnie zjednoczone przez jeden motyw: aby celować w ten szlak, trzeba zidentyfikować specyficzne dla choroby podatności w nim, aby uniknąć toksyczności systemowej. Takich specyficznych podatności w szlaku Wnt najlepiej szukać wśród jego najbardziej rozbieżnych poziomów – tego na błonie plazmatycznej i tego wewnątrz jądra. Należy zauważyć, że w obecnym przeglądzie skupiliśmy się na de novo i dedykowanych związkach celujących w Wnt; jednak bogactwo inhibitorów Wnt zostało znalezione wśród już zatwierdzonych leków, skłaniając do prób ponownego umieszczenia ich przeciwko nowotworom zależnym od Wnt, jak recenzowano przez nas i gdzie indziej . Nasze własne ostatnie badanie przedkliniczne pokazuje, że klofazymina, znana jako środek przeciw trądowi o dobrze ustalonym profilu bezpieczeństwa, może skutecznie hamować sygnalizację Wnt w dawkach porównywalnych do tych stosowanych przeciwko trądowi i jest bezpieczna do podawania w połączeniu z chemioterapią . Inne dobrze znane związki małocząsteczkowe, takie jak niklosamid, sulindak, pimozyd wykazują obiecujące działanie w różnych badaniach przedklinicznych i miejmy nadzieję, że wkrótce pojawią się w badaniach klinicznych. Inne inhibitory Wnt, w tym niektóre produkty naturalne, mogą okazać się obiecującymi środkami przeciwko wybranym nowotworom zależnym od Wnt. Przyszły rozwój wypadków pokaże, czy nowa fala wysiłków zmierzających do zwalczania „nieuleczalnego” szlaku Wnt przyniesie owoce. Głównym przesłaniem naszego przeglądu jest to, że aby odnieść sukces, takie wysiłki powinny być skierowane nie na szlak Wnt jako całość, ale na konkretny jego wariant, selektywnie aktywny w danym stanie chorobowym.