28th EHA Congress Travel Award 受賞レポート　蒲池　和晴

名前：蒲池　和晴【佐賀大学 医学部 血液・呼吸器・腫瘍内科】
発表形式：Poster

Title:

An oral combination therapy of OR-2100 and venetoclax in acute myeloid leukemia

Authors:

Kazuharu Kamachi ^{1, 2}, Hiroshi Ureshino ^{1, 3}, Kazunori Kawasoe ^{1, 4}, Keisuke Kidoguchi ^{1, 4}, Yuta Yamamoto ^{1, 4}, Yuki Fukuda-Kurahashi ^{4, 5}, Yuki Kurahashi ^{4, 5}, Tatsuro Watanabe ⁴, and Shinya Kimura ^{1, 4}

Affiliations:

1. Division of Hematology, Respiratory Medicine and Oncology, Department of Internal Medicine, Faculty of Medicine, Saga University, Saga, Japan
2. Karatsu Red Cross Hospital, Internal Medicine, Karatsu, Japan
3. Department of Hematology and Oncology, Research Institute for Radiation Biology and Medicine, Hiroshima University, Hiroshima, Japan
4. Department of Drug Discovery and Biomedical Sciences, Faculty of Medicine, Saga University, Saga, Japan
5. OHARA Pharmaceutical Co., Ltd.

Abstract:

Background: The combination of hypomethylating agent （HMA） with venetoclax （Ven）, a BCL-2 selective inhibitor has been the standard treatment for elderly patients with acute myeloid leukemia （AML）. Because conventional HMAs, such as azacytidine （AZA） and decitabine （DAC）, are not orally available, an oral HMA would be a suitable option for the combination therapy to reduce patients’ burden on coming to hospitals. We have developed an oral HMA, OR-2100 （OR21）, a 5’-O-trialkylsilylated of DAC, and reported it is a promising treatment for hematological malignancies （Watanabe et al. Blood 2020, Ureshino et al. Mol Cancer Ther 2021, Kamachi et al. Cancer Letters 2022, Kurahashi et al. Blood Advances 2022）. Although oral AZA, CC486, and Oral DAC, ASTX727, are currently available in some countries, OR21 has the advantage that it is a single compound and less myelosuppressive. We are now conducting the Phase I trial to evaluate OR21 in Japanese patients with myelodysplastic syndrome. Here, we investigated the preclinical efficacy and mechanism of OR21 in combination with Ven for AML.

Aims: To investigate the efficacy and mechanism of the combination therapy of OR21 and Ven for AML.

Methods: We investigated the efficacy of OR21 in combination with Ven against AML and analyzed the mechanism of the combination effect by comparing the transcriptome profile.

Results: OR21 plus Ven inhibited cell growth, and increased apoptosis in AML cell lines （HL60, KG1a, SKM1, THP1, Kasumi-1） as comparable to DAC plus Ven or AZA plus Ven. We found that MCL-1 expression correlates inversely with sensitivity to OR21 plus Ven, but not to OR21 plus S63845, a selective MCL-1 inhibitor. OR21 plus Ven significantly prolonged survival or suppressed tumor growth in two different xenograft mouse models using AML cell lines （HL60 and KG1a）. The differentially expressed gene analysis showed OR21 plus Ven significantly downregulated VAMP7 expression, a member of the SNARE proteins, compared to Ven monotherapy in both HL60 and KG1a. HL60 with VAMP7 reduction with lentivirus represented attenuated cell growth and increased cell apoptosis. Furthermore, the lower VAMP7 mRNA predicted favorable survival outcomes （dataset from TCGA） and higher Ven plus HMAs responses （dataset from DiNardo CD et al. Blood 2020; 135: 791-803） in patients with AML. Ven directory targets BCL-2 on mitochondria and VAMP7 regulates mitophagy/autophagy to maintain mitochondrial homeostasis by regulating reactive oxygen species （ROS）. OR21 plus Ven increased ROS and ROS-induced apoptosis in HL60 and KG1a. Ven, as well as OR21 plus Ven, did not increase LC3 lipidation, an autophagy marker. Ven reduced AMP-activated protein kinase （AMPK） protein level, a master metabolic regulator, despite ATP reduction, leading to suppression of autophagy and increase of ROS accumulation. Meanwhile, Ven induced mitophagy and OR21 plus Ven increased ROS partially by attenuating Ven-induced mitophagy.

Conclusion: Ven increased ROS with reduction of AMPK and suppression of autophagy. OR21 enhanced ROS accumulation with attenuated mitophagy response, leading to increased anti-leukemia effects. OR21 plus Ven is a promising oral combination therapy for AML.

EHA2023参加レポート

この度はJSH Travel Award for EHA Congress 2023に採択いただき誠にありがとうございました。COVID-19感染が収束傾向の中，ドイツのフランクフルトで開催された会場に現地参加することができ大変有意義な時間を過ごすことができました。

私は，「急性骨髄性白血病に対するOR-2100とベネトクラクスの経口薬併用治療」という演題を発表致しました。近年，脱メチル化薬とBCL-2阻害薬ベネトクラクスの併用治療は，強力な化学療法に耐えられない急性骨髄性白血病に対する標準治療として確立されています。脱メチル化薬として使用されているアザシチジンは「注射薬」であり，1回の治療あたり連日5～7日間の外来通院を要します。これは，特に高齢者にとって物理的な負担が大きく，看過することができない問題です。OR-2100は，大原薬品工業と共同で開発した「経口薬」の脱メチル化薬であり，既存の脱メチル化薬に劣らない抗白血病効果のみならず血液毒性が軽減される特性が示されています。今回の研究では，急性骨髄性白血病マウスに対してOR-2100とベネトクラクスとの併用治療が良好な併用効果と認容性を示し，今後の臨床応用が期待される結果でした。これからは，喫緊の課題である治療抵抗性の克服に向けてさらに研究を発展させたいと考えています。この点については，ドイツがん研究センターから有用な報告がありました。患者由来の白血病幹細胞を用いたシングルセル解析により，ベネトクラクスに抵抗性を示す亜集団が巨核球・赤芽球前駆細胞様の遺伝子発現を示すこと，さらに一部の症例では幹細胞性を保持したまま成熟している細胞が認められ，それらはMCL-1依存性が極めて高いことが報告されました。今後，MCL-1阻害薬など新たな標的治療の研究が期待されます。

空き時間にはいただいたフリーパスで地下鉄やトラムで移動し，フランクフルトやハイデルベルクの街並み，マイン川周辺を散策しました。美しいレーマー広場でドイツビールとシュニッツェルなどドイツ料理をいただくことができました。カリーブルストがシンプルに一番美味しかったです。

最後になりましたが，このような貴重な機会を与えていただいた日本血液学会国際委員会の先生方，事務局の皆様に感謝申し上げます。また，ご指導いただきました木村晋也教授，嬉野博志先生をはじめ，研究にご協力いただいた創薬科学共同研究講座，大原薬品工業の皆様に深く御礼申し上げます。