在人类药物发展史上，没有哪个药物能够像沙利度胺一样给人类来带来毁灭性灾难。
可就是这样一个能够造成人类胎儿严重出生缺陷的药物，在退出市场近40年后，又重新回到临床医生的处方中，成为治疗多发性骨髓瘤的一线用药，以及多种恶性肿瘤、难治性风湿病、皮肤病等的最后一根“救命稻草”。
在巨大的商业利润面前，医药
公司走得要更激进一些，先后开发了来那度胺的第二代和第三代产品：来那度胺（lenalidomide）和泊马度胺（pomalidomide）。来那度
胺最初于2005年12月获FDA批准上市，用于骨髓增生异常综合征的治疗；2006年6月获批用于多发性骨髓瘤的治疗。随着越来越多临床研究数据的支
持，来那度胺已成为临床上治疗多发性骨髓瘤的核心药物之一。基于沙利度胺、来那度胺、泊马度胺类似的作用机制，此类药物被统称为免疫调节剂
（IMiDs）。
涅槃重生的背后，我们不禁要问，难道度胺类药物的致畸作用和治疗作用不能分开吗？
波
士顿Dana-Farber癌症研究院的Gang
Lu等的一项研究证实，来那度胺的抗骨髓瘤作用主要与cereblon(CRBN)依赖的B细胞转录因子Ikaros家族锌指蛋白1和3（zinc
finger proteins，IKZF1，IKZF3）降解有关。而此前的研究证实，CRBN缺陷的斑马鱼在发育过程中会出现鳍缺陷，这不禁让人联想到，沙利度胺的致畸作用可能也是因CRBN所致。但是，基于多发性骨髓瘤细胞株的分析显示，IKZF1和IKZF3的缺失对来那度胺的疗效来说既是必须的，也是足够的，提示沙利度胺类似药物的致畸和抗肿瘤活性是可以分离的。相关文献发表于《科学》杂志。
沙利度胺的前世今生
沙利度胺
（thalidomide）走过了一段长达55年的莎士比亚式的历史，期间充满了意想不到的后果、灾难、恢复、执着和赎罪。的确，这种在现代社会中最臭名
昭著的药物造成的大范围、极具毁灭性的出生缺陷至今仍然牢牢地扎根于公众的记忆之中。该药物在20世纪50年代上市短短的几年间，造成了全球数万例海豹肢
畸形儿出生，沙利度胺也因此于60年代初撤出全球市场。
孕妇、哺乳期妇女和服药期间可能怀孕的妇女，服用或接触沙利度胺都可能导致严重的出生缺陷或者死胎。有研究资料显示，妊娠女性即便服用一次最小剂量（25mg）的沙利度胺，沙利度胺在血液中的暴露量已存在导致胎儿畸形的风险。男性患者在服用沙利度胺后，其精液中也会有沙利度胺的暴露。因此，即便是已经做了输精管结扎手术的男性，在服用沙利度胺期间与性伴侣发生性关系时，如未采取乳胶避孕套避孕，也有可能将沙利度胺“转移”至与其发生性关系的女性体内，给胎儿带来致畸风险。
而鲜为人知的是，沙利度胺已经“东山再起”，成为了血液系统恶性肿瘤——多
发性骨髓瘤的一线治疗药物。除了多发性骨髓瘤，它还有另外一个适应症：麻风结节红斑。此外，沙利度胺在临床上还被超适应症用于多种疾病的治疗，包括风湿病
（系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、强直性脊柱炎、白塞氏病、复发性口疮等）、血液系统疾病（骨髓增生异常综合征、淋巴瘤、骨髓纤维化等）、实体肿瘤（肝
癌、肺癌、胃癌、肠癌、肾癌、黑色素瘤、前列腺癌等）、艾滋病并发症、原发性淀粉样变性等。
Cereblon的发现
近40年来，
沙利度胺的作用靶点一直困扰着人们，这一问题在2010年获得重大转机。有研究证实，沙利度胺能与一种名为CRBN的蛋白质相结合。cereblon能与
损伤DNA结合蛋白1（damaged DNA binding protein 1, DDB1）、Cullin-4A（CUL4A）、cullins
1调控子（Roc1）结合起来，形成E3泛素连接酶复合物。这种复合物利用泛素来标记特定的蛋白，随后再水解这些蛋白质。
沙利度胺与CRBN蛋白之间
的相互作用能够干扰E3泛素连接酶复合物的活性，而这种活性恰恰是IMiD发挥细胞毒性效应和免疫调节效应的基础。在经过IMiD治疗后，E3泛素连接酶
复合物的下游蛋白质，例如干扰素调节因子4（interferon regulatory factor 4,
IRF4）和Myc等转录因子的表达水平会降低；而通过过表达这些下游蛋白质，就能够逆转IMiD的某些效应。尽管有关该现象临床重要性的研究仍然处于起
步阶段，但很明显的是，在多发性骨髓瘤细胞中含量较低的CRBN与临床耐药和不良生存结局有关：高表达CRBN的多发性骨髓瘤细胞能够增加对IMiDs的
反应率。
另一个度胺类药物作用于CRBN的间接证据是，骨髓瘤细胞会通过频繁下调CRBN，导致IMiDs耐药。
致畸作用vs抗肿瘤作用
Lu等人的研究证实，沙利度
胺在体内可直接与CRBN结合，从而影响CRBN下游分子，如促进IKZF1和IKZF3的泛素化降解，并赋予沙利度胺-CRBN复合体新的免疫调节功
能。IKZF1和IKZF3是多发性骨髓瘤细胞的重要转录因子，同时抑制T细胞产生IL-2，后者是T细胞最为重要的生长因子。因此，IMiDs不仅仅是
简单的CRBN拮抗剂，更重要的是能改变CRBN底物特异性，包括多发性骨髓瘤的重要蛋白质。
研究人员测试了6个多发性骨髓瘤细胞株对来那度胺的体外敏感性。以往的研究表明，来那度胺至少是间接地下调了IRF4发挥抗骨髓瘤活性。MM1S、KMS34和L363细胞，对来那度胺是体外敏感的，而KMS11、RPMI8226，
和OCImy5细胞，对来那度胺是相对抵抗的。在三个敏感的细胞株中，来那度胺下调了IKZF1和IKZF3。其中有两个细胞株（MM1S和
KMS34），随着IRF4的减少，IKZF1和IKZF3会发生丢失，这与IRF4作用在这些细胞中IKZF1和/或IKZF3的下游是一致的。在接受
来那度胺处理过的MM1S细胞中，IRF4的mRNA是减少的，IKZF1与IRF4的结合也是减少的。第三个敏感的细胞株L363，IRF4的表达又不
受来那度胺的影响。这些结果提示，来那度胺的抗增殖作用，除了IRF4因子以外，还会涉及至少一个目标因子。
两个具有抗药性的细胞株，具有相对高的基本量的IKZF1（OCImy5）或IKZF3（KMS11）和相应少量的CRBN；相对于敏感细胞株，来那度胺对IKZF1和IKZF3的下调，在第三个细胞株是衰减的（RPMI8226）。
Ikaros与Aiolos
是B细胞和T细胞发育所必需的转录调控因子。而小鼠浆细胞的正常发育需要Aiolos的存在。这两种转录因子缺失后会对多发性骨髓瘤细胞产生毒性效应，但
如果在IMiD药物治疗前将Ikaros上关键的CRBN结合区域除去，就能够逆转这些毒性效应。在正常情况下，Ikaros能够抑制T细胞中IL-2编
码基因的表达，但反过来又能刺激IRF4（一种能对感染产生应答反应的转录因子）的表达。
因此，Ikaros水平的下降解释了一种IMiD药物是如何能够在激活免疫系统（T细胞所产生的IL-2增加，从而刺激免疫应答反应）的同时，又减弱B细胞功能的（为IRF4表达量减少所产生的结果）。
有待思考的问题
早期的研究表明，沙利度胺的
致畸作用体现在CRBN的失活，而Lu的研究结果表明，各种IMiDs的治疗效应反映了CRBN功能的获得。值得注意的是，在293FT细胞中，CRBN
可能有另外的底物：在目前的融合资料库内找不到这样的底物，不能被荧光素酶融合识别，或需要辅助蛋白或信号缺失才能识别。不管怎样，作者的研究结果，创建
了一条路径，从而可以把各种IMiDs致畸作用和治疗作用分开，或许就可以开发出增强抗癌活性但又不会引发出生缺陷的沙利度胺的类似药物。
通过分析CRBN–
Ikaros/Aiolos–IRF4/Myc信号通路，为研发出更精确有效的治疗方法和药物反应生物标志物开启了一扇大门，同时也向研究人员提出了更多
的问题，如，Ikaros的缺失既是一个有效的抗肿瘤靶点，同时也是一种促使急性淋巴细胞性白血病（acute lymphoblastic
leukemia，一种早期的B细胞性恶性肿瘤）发生的肿瘤抑制因子，其中的作用机制如何？
一
种符合逻辑的推理是：IMiD在失常的细胞环境下造成Ikaros缺失，在杀伤多发性骨髓瘤细胞的同时，促进B细胞性白血病前期的发生。临床经验也确实表
明，接受了免疫调节药物治疗的患者罹患白血病和B细胞性恶性肿瘤的风险略有增加，尽管他们的发病风险是在服用了另一种具有遗传毒性的DNA损伤性药物，例
如美法仑（Melphalan）（一种常用的多发性骨髓瘤治疗药物）后才增高的。目前仍然有其他无法解释的临床难题，例如为什么只有三分之一的复发患者会对单一免疫调节药物产生反应？为什么患者在失去了CRBN蛋白或找到了替代的信号通路之后，就会对这些药物产生耐药性？
（作者：倪金杰、刘荣军）
参考文献：Science 2014;343:305-309