LES INHIBITEURS DE KINASES

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1 LES INHIBITEURS DE KINASES Alain SARAUX Objectifs pédagogiques Comprendre les mécanismes essentiels de l'activation cellulaire Savoir ce qu est une kinase et connaître la notion de kinome Savoir les indications potentielles des inhibiteurs de kinases (cancer, maladies autoimmunes, maladies inflammatoires) Savoir quels inhibiteurs de kinases sont en développement dans les maladies auto-immunes. Connaître les effets indésirables induits par l inhibition des kinases Connaître les mécanismes de perte d efficacité des kinases Connaître le bénéfice/risque du tofacitinib dans la polyarthrite rhumatoïde 1

2 Points forts Les voies de signalisation sont les «autoroutes» de l activation et de la régulation de nombreuses fonctions cellulaires dont la survie et la prolifération, mais aussi de nombreuses fonctions effectrices. L activation des voies de signalisation est en grande partie le fait de l activation régulée par une phosphorylation sous la dépendance de protéines kinases qui, selon l acide aminé phosphorylé, sont des tyrosine-kinases, des thréonine-kinases, etc Un inhibiteur de kinase est un traitement qui inhibe une kinase qui intervient dans d importantes voies d activation cellulaire, utilisée préférentiellement par des cellules cancéreuses et par des cellules de l immunité dans les maladies inflammatoires. Les premiers travaux les maladies auto-immunes ont porté sur l'inhibition de MAP-Kinases mais actuellement, ce sont les inhibiteurs des voies Jak (tofacitinib) et Syk (fostamatinib) qui font l objet d'évaluations cliniques, essentiellement dans la polyarthrite rhumatoïde, le psoriasis, les maladies inflammatoires du colon (MICI) et l asthme. Le tofacitinib est le premier inhibiteur de kinase administré par voie orale à avoir obtenu une autorisation de mise sur le marché (2012) dans la polyarthrite rhumatoïde aux USA et d autres pays, mais pas en Europe pour l instant. 2

3 1. Qu est-ce qu une kinase Les principales voies de signalisation La transduction d un signal transmis à une cellule par un ligand extracellulaire se fait par des voies de signalisation intracellulaire (Figures 1 et 2). Parmi ces voies, il y a principalement celles des MAP- Kinases (mitogen-associated protein kinases, dont les trois principales sont ERK1 et 2, JUN et p38 MAP kinases), de NF-kB (nuclear factor B qui comprend 5 membres RelA, RelB, RelC, p50 et p52 qui s agencent en dimères), de Syk (spleen tyrosine kinase), de JAK-STAT (que nous détaillerons ici) et des phosphatidyl inositol kinases (Figures 3 A et B). Le principe de phosphorylation-déphosphorylation L activation des protéines de signalisation impliquées dans ces voies est en grand partie le fait de l activation/désactivation régulée par une phosphorylation/déphosphorylation sous la dépendance de protéines kinases (phosphorylation) et de protéines phosphatases (déphosphorylation) (Figure 4). Les premières démonstrations de phosphorylation remontent au début du XIXème siècle. Depuis, il a été montré que la phosphorylation est un phénomène commun avec plus de sites de phosphorylation potentiel dans le protéome humain dont phosphorylations ont été décrites sur 7000 protéines. Ces résidus phosphorylés sont essentiellement des résidus de sérine, thréonine et tyrosine. Il y a 518 gènes de protéines kinases (l ensemble étant appelé «kinome») et 130 de phosphatases dans le génome humain. Ces kinases et phosphatases régulent la phosphorylation et déphosphorylation, éléments clé des processus intracellulaires (la transcription, le réarrangement du cytosquelette, le mouvement cellulaire, ou l apoptose) mais aussi de la communication intercellulaire qui n est donc pas un mécanisme sous la dépendance d un simple phénomène on-off. Le kinome (Figures 5-6) Chaque kinase est classée hiérarchiquement en famille et sous famille. Pour exemple, la figure 6 montre les kinases (à droite le kinome complet, à gauche les tyrosines kinases) ciblées par le nilotinib (inhibiteur de kinase utilisé dans la leucémie myéloïde chronique). Les protéines kinases induisent donc la signalisation à partir de l activation d un récepteur par un mécanisme de phosphorylation. Les récepteurs à activité tyrosine kinase sont les plus nombreux, dont ceux des facteurs de croissance des fibroblastes (FGF), des cellules endothéliales (VEGF), des facteurs de croissances dérivés des plaquettes (PDGF), des cellules épithéliales (EGF) par exemple. Mais il existe d autres activités dont les sérines/thréonines kinases qui phosphorylent les protéines sur 3

4 les sérines et thréonines. L implication de ces facteurs de croissance sous-tend une possibilité thérapeutique dans les pathologies néoplasiques et les maladies inflammatoires. Les protéines kinases sont donc des composants de diverses voies de signalisation et leurs fonctions essentielles en font des cibles thérapeutiques. Les champs thérapeutiques dans lesquelles des inhibiteurs de kinases sont utilisés ont été élargis pour inclure, en plus des tumeurs malignes, du fait de leur implication dans la signalisation des cellules immunitaires, les maladies auto-immunes. 2. Qu est-ce qu un inhibiteur de kinase Les inhibiteurs de kinases sont des traitements qui inhibent une kinase. Plusieurs mises au points leurs ont consacrés au cours de l année passée [1-3]. Le principe est de construire, puis produire par synthèse chimique une «petite molécule» inhibitrice qui doit bloquer un site important de cette kinase. Ainsi, les inhibiteurs de kinase qui sont des «tinib» (suffixe) dans la nomenclature vont bloquer la kinase par différents mécanismes dont le plus fréquent est de bloquer le site de fixation de l ATP qui est le substrat «carburant» apportant les résidus phosphatés nécessaires pour phosphoryler. Il est donc possible d imaginer, puis de produire des inhibiteurs de kinases dirigés contre des sites différents d une même kinase, ce qui permet de mettre à disposition plusieurs inhibiteurs de kinase qui pourraient utiliser l un ou l autre en cas d échec. Ces traitements peuvent être anticancéreux par leur mécanisme d action ciblant les cellules tumorales ou les cellules endothéliales vasculaires. On parle alors de «thérapie ciblées», c'est-à-dire des thérapies qui ont une action spécifique d action, par opposition à la chimiothérapie conventionnelle qui agit sans discrimination sur les cellules à division rapide des tissus normaux comme tumoraux. C est le cas des inhibiteurs de tyrosine kinase utilisés notamment dans la leucémie myéloïde chronique. Les inhibiteurs de kinases peuvent aussi être utilisés pour d autres pathologies, dont les maladies autoimmunes, puisque l activation des récepteurs des cellules T (TCR), des récepteurs des cellules B (BCR) et des cellules NK (natural killer) dépendent de la phosphorylation. On peut donc imaginer qu une même molécule puisse être efficace dans plusieurs pathologies différentes telles que le psoriasis, les maladies inflammatoires du colon, les spondylarthropathies ou la polyarthrite rhumatoïde. 3. Les inhibiteurs de kinases en oncologie 3.1 De l histoire du chromosome Philadelphie à l imatinib mésylale, une révolution de la médecine moderne 4

5 L imatinib mésylate La perspective de développer un inhibiteur de kinase semblait irréaliste, puisque nombreuses enzymes utilisent l'atp comme substrat. Néanmoins, bcr-abl, une protéine de fusion qui résulte d'une translocation chromosomique (chromosome Philadelphie), met bout à bout le plus souvent les chromosomes 9 et 22, créant ainsi un gène «artificiel» qui va coder pour une néo-kinase. Cette kinase est donc une cible idéale chez les patients atteints de leucémie myéloïde chronique (LMC en français, CML en anglais). En effet, les tyrosines kinases sont des enzymes clés du contrôle positif de la multiplication cellulaire. Fréquemment des mutations de proto-oncogènes en oncogènes sont dues justement à des mutations du domaine kinase rendant l'activité tyrosine kinase constitutive et non régulable du fait de son caractère artificiel «néoformé». Il a été clairement démontré que cette activité tyrosine kinase constitutive est le primum movens de la LMC. Compte tenu de ces faits, des essais d'inhibition de l'activité tyrosine kinase ont été réalisés dans le but de supprimer la prolifération des cellules "transformées". La découverte de petites molécules inhibitrices de l'activité tyrosine kinase, par interférence avec la liaison à l'atp, a amélioré les résultats obtenus in vitro comparativement à ceux obtenus avec les anticorps monoclonaux qui ont d ailleurs été abandonnés dans cette indication. L imatinib (Glivec en France, Gleevec aux USA) a été mis au point et a révolutionné le traitement de la LMC avec des effets secondaires assez fréquents, mais acceptables dans une leucémie : neutropénie, thrombopénie, anémie ; rétention hydrique et œdème; nausées, vomissements, diarrhée; myalgies, crampes musculaires ; rash. Il a été montré qu il pouvait être efficace dans d'autres tumeurs malignes, comme les tumeurs stromales ou le syndrome hyperéosinophilique. Ces molécules ont l avantage d être utilisable per os, moins couteuse à fabriquer que des anticorps monoclonaux, mais posent le problème de mécanismes de résistance (primaire ou secondaire) différents de ceux des anticorps monoclonaux. Ces mécanismes de résistance, assez fréquents et différents, sont pour l imatinib l amplification de Bcr-Abl, des mutations de séquence Bcr-Abl, une exportation de l imatinib par la P-glycoprotein export protein, une importation de l imatinib par la protéine hoct1, une fixation de imatinib dans le plasma par l α1-acid glycoprotein ou une altération de la régulation épigénétique de l expression de Bcr-Abl). Il n y a pour l instant pas de données sur ces phénomènes de résistance chez les patients atteints de maladies autoimmunes traités par inhibiteurs de kinases. Les autres inhibiteurs de kinases dans les cancers De nombreux cancers sont au moins partiellement expliqués par une altération génétique (amplification, translocation, mutation non-sens, ) qui entraine des modifications fonctionnelles (gain ou perte de fonction d un gène) favorisant leur apparition. Par exemple, une amplification (altération génétique) du 5

6 gène l epidermal growth factor (EGFR) (translocation chromosomique 7p12) entraine un gain de fonction responsable d un sur risque de gliome. Pour un cancer donné, selon les mutations identifiées, il est possible de rechercher les kinases cibles thérapeutiques. Certains cancers peuvent être dépendants d un gène de survie et de prolifération surexprimé. Dans le cas du cancer pulmonaire non à petite cellule par exemple, on observe des mutations de l epidemal growth factor (EGFR), des translocations EML-ALK, des mutations MET, etc Les traitements qui ciblent EGFR ont prouvé leur efficacité supérieure au traitement conventionnel. Le géfitinib et l erlotinib sont des inhibiteurs des mutations oncogènes de EGFR, le sunitinib de l amplification du platelet-derived growth factor receptor (PDGFR), et lapatinib de l insertion ERBB2. De très nombreuses molécules «tinib» sont en cours de développement en cancérologie. 3.2 Les nouveaux inhibiteurs de kinases mis sur le marché Des nouveaux inhibiteurs de kinases dirigés contre des cibles spécifiques sont développés selon les indications. Les inhibiteurs de kinases qui sont désormais labélisés aux USA ont pour indications essentiellement des pathologies néoplasiques [la leucémie myéloïde chronique (imatinib ou Glivec ; dasatinib ou Sprycel ), le cancer du rein (Sorafenib ou Nexavar ), le cancer du sein (lapatinib ou Tyverb ), les GIST (gastrointestinal stromal tumors) (imatinib ou Glivec et Sunitinib ou Sutent ), les cancers pulmonaires non à petite cellule (Erlotinib ou Tarceva ), mais aussi la leucémie lymphoblastique aiguë, les tumeurs neuroendocrines, les maladies myelodysplastiques/myeloproliferatives, la leucémie chronique à éosinophile, l astrocytome à cellules géantes, et le cancer du pancréas], le syndrome hyperéosinophilique, et le rejet de greffe. Le tableau I résume les différentes caractéristiques des molécules ayant reçu une autorisation de mise sur le marché aux USA en L exemple des cancers pulmonaires non à petites cellules L effet de ces produits est clairement démontré mais leur coût au regard de la survie fait souvent débat en cancérologie. Par exemple, dans l essai randomisé double aveugle erlotinib versus placebo dans le cancer non à petite cellule en seconde ou troisième ligne, sur 731 patients [4], le taux de réponse était de 8,9 pourcent sous erlotinib contre moins de 1 pourcent sous placebo (P<0,001); la survie sans progression était de 2,2 mois contre 1,8 (hazard ratio, 0,61 ; P<0,001) et la survie globale de 6,7 mois contre 4,7 (hazard ratio, 0.70; P<0,001), en faveur de l erlotinib. Seulement 5% des patients ont stoppé l erlotinib pour effet secondaire. Néanmoins, chaque progrès observé est un pas supplémentaire dans la compréhension et dans le gain de survie, avec des possibilités d associations thérapeutiques 6

7 ultérieures. De plus, ces molécules apportent un espoir «individuel» avec l espoir que la cancérologie ira vers une médecine personnalisée permettant de déterminer dans un pannel de «tinibs» quel est le traitement idéal pour chaque type de tumeur. 3.4 L exemple des lymphomes B réfractaires Récemment, des avancées importantes ont permis de mieux comprendre les proliférations lymphoïdes B malignes en étudiant les voies de signalisation, en particulier les B-cell receptor-associated kinase dont surtout la Btk (Bruton's tyrosine kinase). La Btk est donc une cible thérapeutique particulièrement bien identifiée dans les lymphomes du manteau que l'on présume, le plus souvent, induit par la "pression" d'une stimulation antigénique chronique. L'ibrutinib (PCI-32765) est un inhibiteur covalent de la Btk administré par voie orale. Dans une étude de phase 2, 111 patients avec des lymphomes du marteau en rechute ou réfractaire ont été par ibrutinib (560 mg/j) en monothérapie. Le taux de rémission complète (21%) et de rémission partielle (47%), que les patients aient été traités préalablement par bortézomib ou pas, est aussi élevé qu'avec des polychimiothérapies de rattrapage et cela, avec une tolérance (notamment hématologique) que l'on peut considérer comme bien meilleure. Dans cette étude, le taux de survie est de 58% à 18 mois. Les effets indésirables ont été ceux des inhibiteurs des kinases (cytopénie, diarrhée, fatigue, œdème, infection ) mais il faut signaler 4 patients qui ont développé un hématome sous-dural souvent favorisé par des facteurs étiologiques multiples. Ce point doit être revu pour comprendre ce risque hémorragique [5]. Dans une autre étude avec la même molécule, cet inhibiteur de kinase a été évalué (phase 1B-2) dans des leucémies lymphoïdes chroniques B et des lymphomes lymphocytiques en rechute ou réfractaire comprenant des patients avec des facteurs génétiques de mauvais pronostic. Le taux de réponse aux 2 doses testées (420 mg/j et 840 mg/j) est de l'ordre de 70% malgré la sévérité de ces hémopathies. Cette étude confirme un risque hémorragique accru mais sans surrisque d'hématome sous-dural [6]. Cet inhibiteur de Btk est donc un espoir majeur dans le traitement des hémopathies B malignes réfractaires. 4. Principe des inhibiteurs de kinases dans les maladies auto-immunes 4.1 Les kinases «cibles» Les cytokines de la réponse immunitaire sont des cibles intéressantes pour le développement de médicaments immunomodulateurs. Un groupe de cytokines (environ 60), qui se lient aux récepteurs de type I ou II dispose d'un mécanisme commun de la transduction du signal via des kinases spécifiques. La première étape dans la signalisation par les récepteurs multi-chaîne de reconnaissance du système 7

8 immunitaire, qui (comme les récepteurs des cellules T (TCR), des cellules B (BCR), des cellules NK (natural killer) et du récepteur Fc) est la phosphorylation du récepteur lui-même. Cette phosphorylation va alors entraîner «en cascade» l activation par phosphorylation de molécules adaptatives qui vont se fixer sur le récepteur pour mettre en marche la voie de signalisation qui va mener jusqu à l activation d un facteur de transcription dans le noyau de la cellule. Cette phosphorylation réversible des protéines est un mécanisme fondamental de la signalisation cellulaire. La plupart des grandes classes de récepteurs qui déclenchent l'activation des cellules immunitaires sont mises en jeu par une phosphorylation induite par une kinase. Ces kinases sont des tyrosines kinases, Syk (spleen tyrosine kinase), PTK de la famille Tec, et des sérine-thréonine kinases, telles que des MAP Kinases et protéine kinase C (PKC). 4.2 Les principes thérapeutiques Les voies de signalisation intracellulaire permettent la transduction du signal induit par la fixation d un peptide (cytokine) ou d un autre stimulus sur le récepteur membranaire (Figures 1, 2, 3). L activation du récepteur transmet un signal qui chemine dans la cellule par une succession d étapes d activation ou d inhibition. L activation se fait par des phosphorylations dépendantes de différentes kinases (K) qui peuvent interagir entre elles et l inactivation se fait par des déphosphorylations dépendantes de phosphatases (P). L ensemble de cette cascade aboutit à l activation d un facteur de transcription qui va activer ou réprimer les gènes de la cellule dans le noyau. Par exemple, le système JAK est impliqué dans la synthèse de cytokines pro-inflammatoires (IL-6, IL-1, IL-12). JAK activé active à son tour STAT qui forme un complexe JAK-STAT qui va agir comme facteur de transcription permettant la mise en action de certains gènes dans la cellule. Il existe ainsi de nombreuses molécules, variant en fonction du type de cellule et du type de récepteur activé qui expliquent que les cibles potentielles soient nombreuses. Si les premiers travaux intéressant les maladies auto-immunes ont porté sur les MAP-Kinases, ce sont actuellement vers les voies JAK-STAT et Syk qui font l objet de travaux cliniques, essentiellement dans la polyarthrite rhumatoïde (PR). 5. Les inhibiteurs de MAP-kinases (P38, ERK, JUN) 5.1 Les inhibiteurs de P38 De nombreux inhibiteurs de P38 ont été évalués avec globalement des résultats peu encourageants liés à une efficacité plus faible que celle des bio médicaments anti cytokines (notamment les anti-tnf) et 8

9 une tolérance moins bonne que le méthotrexate (MTX). p38 kinase (MAPK) a été la première cible moléculaire pour le développement d'une thérapie orale anti cytokine pro inflammatoire, sous le nom de pamapimod. Une étude a comparé le traitement par pamapimod au méthotrexate (MTX) dans la PR [7]. Des patients ont été randomisés et traités 12 semaines par MTX (7.5 mg/semaine puis augmenté jusqu à 20) ou pamapimod (trois dosages différents : 50, 150, or 300 mg) une fois par jour. A 12 semaines la réponse au pamapimod en ACR20 (c'est-à-dire une amélioration de 20% de l activité de la PR selon les critères de l American College of Rheumatology) était de 23%, 18%, et 31% dans les groupes 50, 150-, et 300-mg contre 45% sous MTX. La toxicité (infections) était supérieure dans le groupe 300 mg. Le traitement a donc été considéré moins efficace et plutôt moins bien toléré que le MTX. Une autre étude a évalué l intérêt du traitement dans la PR en échec du MTX. Les patients sous doses stables de MTX ont reçu douze semaines différentes posologies (jusqu à 300 mg par jour) ou un placebo [8]. La réponse ACR20 à 12 semaines sous pamapimod (31% à 43%) n a pas été supérieure à celle du placebo (34%). Les principaux effets secondaires ont été aussi infectieux. Une étude évaluant le SCIO-469, un autre anti p38 MAPK à des posologies de 30 à 60 mg trios fois par jour ou 100 mg une fois par jour par comparaison au placebo dans la PR (76 patients sous placebo, 75 à 30 mg, 73 à 60 mg, et 78 à 100) n a pas montré non plus de différence à 12 semaines en ACR 20 [9]. Sous 60 mg, une élévation de l alanine aminotransférase a été observée. Différents autres anti-p38 ont été développés, en essayant d envisager de bloquer différentes isoformes de P38 pour gagner en spécificité, mais pour l instant ces stratégies n ont pas permis d identifier une molécule avec un véritable avenir thérapeutique. 6. Les inhibiteurs de JAK-kinases L'importance in vivo de Jak a été démontrée par l'identification des patients avec une immunodéficience sévère combinée (SCID), caractérisé par une absence presque complète des cellules T et les cellules NK et des cellules B défectueuses. Ce déficit immunitaire sévère est lié à des mutations de Jak3 qui entraînent un déficit fonctionnel de la voie JAK(3)/STAT des cellules de l immunité. Cela suggère que bloquer (partiellement) cette kinase pourrait être un moyen efficace de bloquer l'activation des cellules immunitaires dans le traitement des maladies auto-immunes. De multiples inhibiteurs de kinases sont actuellement en essais cliniques notamment pour la polyarthrite rhumatoïde, les maladies intestinales inflammatoires, et le psoriasis. 9

10 Le système JAK-STAT est assez sophistiqué. Il y a 4 isoformes JAK (JAK 1, JAK 2, JAK 3 et TYK 2) et 7 de STAT (signal transducer and activator of transcription) dont la combinaison permet la transduction du signal de différentes cytokines (Figures 7 et 8). Il faut donc choisir le «tinib» qui va inhiber de la façon la plus pertinente possible les isoformes de la voie JAK/STAT utilisées préférentiellement par les cellules de l immunité dans les maladies autoimmunes. La PR a été la première pathologie auto-immune dans laquelle ces «tinibs» anti JAK ont été évalués, mais d autres affections (tableau II) font l objet d un développement Tofacitinib (Xeljanz ) Tofacitinib, anciennement désigné CP ou tasocitinib, a été l'un des premiers inhibiteurs de JAK utilisés. Il inhibe JAK3 et JAK1 et dans une moindre mesure, JAK2. Ainsi, en bloquant préférentiellement ces isoformes de JAK, il va empêcher directement la production de cytokines JAK dépendantes, comme l'ifn-γ, l IL-6, l'il-12 et IL-23, mais il va aussi avoir une action indirecte sur des cytokines JAK indépendantes comme le TNF car cette cytokine est produite sous l effet de l IL-6 par exemple. Après des essais précliniques, il a été testé au cours de la PR [10-19]. Cette molécule, appelée Xeljanz, a obtenu en 2012 son AMM dans la polyarthrite rhumatoïde aux USA et d autres pays (après accord de la FDA), mais n a pas obtenu en 2013 l accord de l Agence Européenne (EMA). Ainsi, cette molécule n est pour l instant pas commercialisée en France Dans la polyarthrite rhumatoïde Les études de phase 2 ont suggéré la possibilité de l utilisation du tofacitinib dans la PR active en réponse inadéquate au MTX. Il a alors a été évalué en phase III versus placebo en association au méthotrexate chez des patients en réponse inadéquate ou intolérant à au moins 1 anti-tnf (ORAL- Step), puis en échec seulement du MTX mais séropositives et/ou érosives (ORAL-Scan). Il a aussi été évalué versus adalumimab chez des patients ayant une PR en réponse inadéquate au méthotrexate (ORAL-Standard) et enfin, sans méthotrexate associé, versus placebo, dans l étude ORAL-Solo. Etudes de phase 2 Une étude a comparé trois dosages (5 à 30 mg deux fois par jour) à un placebo et montré une efficacité rapide et significative pour toutes les posologies [13]. Un essai avec des posologies plus faible a alors été mené. Après 12 semaines de tofacitinib par voie orale en double insu contre placebo 6 mois à 1, 3, 5, 10, 15 mg 2 x/j, 20 mg/j ou placebo, 507 PR actives en réponse inadéquate au MTX seul à dose 10

11 stable ont eu un taux de réponse ACR 20 favorable (52,9% pour 3 mg deux fois par jour, 50,7% pour 5 mg deux fois par jour, 58,1% pour 10 mg deux fois par jour, 56% pour 15mg deux fois par jour et 53,8% pour 20 mg par jour contre 33,3% sous placebo). La tolérance a été acceptable jusqu à à S24 hormis quelques infections sévères et plus de 10% de cas diarrhée, infection respiratoire haute, et céphalées [11, 14]. Les études de phase 3 * Une première étude de phase III (ORAL-Step) a été menée en double insu, randomisée versus placebo sur 24 semaines chez 399 patients en réponse inadéquate ou intolérant à au moins 1 anti- TNF avec une dose stable de MTX (7,5-25 mg/semaine) [10] (Figure 9). Il a été montré une amélioration significative des critères ACR et du HAQ significative par rapport au placebo. Le taux de rémission DAS à 3 mois était meilleur sous traitement (5 mg : 6,7 % (p < 0,05) et 10 mg : 8,8 % (p < 0,05)) que sous placebo (1,7 %). L évaluation de la tolérance n a pas mis en évidence de survenue d infection opportuniste, mais des modifications biologiques (neutropénie, LDL et HDL augmentés) et un décès par embolie pulmonaire chez une patiente en surpoids, sous tofacitinib et traitement hormonal. * Une deuxième étude de phase III (ORAL-Scan) en double insu, randomisée versus placebo sur 2 ans a évalué 797 PR actives (malgré le MTX), avec des facteurs rhumatoïdes ou des anticorps anti peptides citrullinés (84%) ou au moins 3 érosions [17]. L âge moyen des patients était 53 ans et l ancienneté moyenne de 9 ans. Les patients ont été traités par tofacitinib 5 mg x 2/j ou 10 mg x 2/j versus placebo (puis 5 mg x 2/j ou 10 mg x 2/j à M3 ou M6 si non-réponse, c est-à-dire moins de 20 % de réduction du compte articulaire. Ils ont été évalués radiologiquement à l inclusion puis à 6 et 12 mois, par le score de Sharp modifié. Les résultats cliniques confirment les études antérieures et un effet structural a été observé, les 2 groupes de traitement étant supérieurs au placebo en terme de non-progresseurs au douzième mois (score total et score d érosion) (Figure 10). La pertinence clinique en a cependant été discutée. * L étude ORAL-Standard a aussi comparé le tofacitinib à l adalumimab chez des patients ayant une PR en réponse inadéquate au méthotrexate, maintenu à doses stables durant l essai [18] (Figure 11). 717 PR actives malgré le MTX ont été inclues. Il y a eu plus de réponses ACR 20 à S24 sous tofacitinib (51,5% et 52,6 % sous 5 et 10 mg deux fois par jour) et sous adalimumab (47,2%%) que sous placebo (28,3%%). Il y a eu un plus grand nombre d effets indésirables dans 11

12 les groupes tofacitinib et deux tuberculoses ont été observées dans le groupe 10mg deux fois par jour. * L étude Oral-Solo évaluant le Tofacitinib seul (non associé au méthotrextae) versus placebo a évalué 611 patients ayant une PR active selon un ratio 4:4:1:1, de 5 mg de tofacitinib 2 fois par jour, 10 mg de tofacitinib 2 fois par jour, ou placebo 3 mois puis 5 mg 2 fois par jour ou placebo 3 mois suivi de 10 mg de tofacitinib 2 fois par jour [12]. A 3 mois, un plus grand pourcentage de patients sous tofacitinib que sous placebo atteignent un ACR 20 (59.8% sous 5-mg de tofacitinib et 65.7% sous 10-mg de tofacitinib vs. 26.7% sous placebo, P<0.001). Il y a eu plus d infections sévères dans les groupes tofacitinib que sous placebo. * L étude Oral-Start [19] a comparé le tofacitinib au méthotrexate dans la PR. 956 patients ont reçu 5 mg ou 10 mg de tofacitinib deux fois par jour ou du méthotrexate (jusqu à 20 mg), l objectif principal étant double : l évolution radiographique (sur le score de Sharp) et l amélioration clinique (ACR 70). L évolution radiographique a été moindre sous tofacitinib (0.2 points sous 5-mg de tofacitinib, <0.1 point sous 10-mg de tofacitinib versus 0.8 points sous méthotrexate P<0.001) et l amélioration en ACR 70 a été plus forte sous tofacitinib (25 et 37 % sous et 5 et 10mg) que sous méthotrexate (12%, p<0.001). Il y a eu plus de zona sous tofacitinib (4%) que sous méthotrexate (1,1%), 5 cancer sous tofacitinib contre 1 sous méthotrexate, plus d élévation de la créatinine et plus d hypercholesterolémie sous tofacitinib que sous méthotrexate). Au total, dans les essais de phase II, le tofacitinib en monothérapie a entrainé une amélioration de l ACR 20 chez 50 à 70% des patients à des posologies de 5 à 30 mg deux fois par jour. Ces résultats ont été confirmés dans des essais de phase III à des doses de 5 et 10 mg deux fois par jour, y compris dans un groupe de maladies très actives. En outre, il a été démontré qu il a un effet structural par rapport au placebo chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde active malgré le méthotrexate. Les principaux effets indésirables de tofacitinib sont l'incidence accrue des infections (très peu d infections opportunistes cependant) et l'augmentation du HDL. Les effets secondaires de toutes les études regroupées restent cependant apparemment tolérables [15] et proches de ceux des autres biothérapies (tableau III). Compte tenu du rapport bénéfice/risque discutable, il a été recommandé par la FDA (USA) de limiter pour l instant les prescriptions et de prendre en compte le potentiel risque de cancer, dont celui de 12

13 lymphomes, et d infection. L EMA (Europe), malgré un réexamen du dossier d enregistrement en 2013, n a pas donné l accord pour la mise sur le marché Dans les autres indications Dans la rectocolite hémorragique, une étude de phase 2 a montré chez 194 adultes traités par en double aveugle 8 semaines une rémission plus fréquente sous tofacitinib 3 mg (P=0.01), 10 mg (P<0.001), ou 15 mg (P<0.001) deux fois par jour que sous placebo [16]. Dans le psoriasis, des résultats encourageant ont aussi été publiés en phase 2 et d autres indications comme le rejet de greffe sont en cours d évaluation [20] Les autres inhibiteurs de JAK-Kinase Le VX-509 (anti-jak3) VX-509 est un autre inhibiteur conçus pour inhiber sélectivement Jak3. Une étude de phase IIa vient d'être achevée et, comme tofacitinib, l'utilisation du VX-509 a été associée à une augmentation dosedépendante de la réponse clinique dans la PR. GLPG0634 (anti Jak1) Les résultats d'un essai de phase II d'un inhibiteur de GLPG0634 sélectif de Jak1 ont également été publiés : il semble efficace et ne provoque pas d évènements inattendus. Le ruxolitinib (anti-jak1 et 2) Comme le ciblage de gènes soit Jak1 et Jak2 chez la souris embryonnaire était mortelle, il était craint que leur inhibition conjuguée soit létale. Cependant, la découverte de la responsabilité de mutations de JAK2 dans la polyglobulie de Vaquez et la myélofibrose a fait envisager la mise au point du ruxolitinib, qui bloque JAK1 et JAK2. Dans une étude de phase II, les patients recevant ruxolitinib pour une myélofibrose ont eu une amélioration clinique significative avec une bonne tolérance, y compris en l absence de mutations de JAK2, suggérant que le médicament pourrait avoir une incidence sur d'autres kinases que JAK2. Ce médicament vient d obtenir l autorisation de mise sur le marché aux USA pour le traitement de la myélofibrose. L INCB (anti-jak 1-2) 13

14 Un autre inhibiteur sélectif de JAK1 et JAK2, INCB028050, a montré une efficacité dose-dépendante dans la PR active réfractaire aux traitements de fond et produits biologiques, les effets secondaires les plus fréquents étant les céphalées, les infections respiratoires supérieures et de la diarrhée. D autres inhibiteurs de JAK sont également en développement pour des indications oncologiques et auto-immunes. L'efficacité et de la toxicité de ces différents inhibiteurs de JAK sera importante à suivre à long terme dans ces études. 7. Les autres inhibiteurs de kinases 7.1. Les anti-syk Quelques autres inhibiteurs de kinases sont en voie de développement dans les maladies autoimmunes (tableau IV). Le plus avancé est le fostamatinib dans la PR. Il a pour cible principale syk mais aussi FLT3, KIT et LK. Il a pu montrer son efficacité dans un essai de phase II [21]. L objectif était d évaluer l efficacité et tolérance de 2 posologies (100 mg deux fois par jour et 150 mg une fois par jour chez 152 patients chacun) versus placebo (153 patients) à 6 mois chez des PR actives (DAS28 = 6,1) malgré un traitement par MTX. Les patients étaient âgés de 52 ans en moyenne et leur PR évoluait en moyenne depuis 9 ans. Il a été observé des hypertensions artérielles, des neutropénies, une élévation des transaminases et des troubles digestifs sous traitement. Le pourcentage de répondeurs ACR a été plus élevé dans les groupes fostamatinib que dans le groupe placebo. La réponse a été encore meilleure chez les patients naïfs de biothérapie antérieure (ce qui est habituel pour toute nouvelle biothérapie évaluée) (Figure 12). Ceci peut expliquer qu une l étude ultérieure n ait pas pu atteindre son objectif principal sur des PR en échec de traitement par biologique [22]. En effet, un essai randomisé sur 219 patients ayant une PR en échec de traitement biologique, comparant le fostamatinib (100 mg deux fois par jour) au placebo, a montré un taux de réponse ACR 20 de 38% dans le groupe verum contre 37% dans le groupe placebo à 3 mois, et pas de différence non plus en terme de réponse ACR 50 et 70. Les seules différences, en critères secondaires, portaient sur la réponse inflammatoire (CRP) et le score IRM. 7.2 Les autres pistes Les pistes d avenir sont aussi nombreuses qu il existe de kinases à inhiber avec quelques cibles particulièrement intéressantes comme Btk. Un des problèmes néanmoins est le manque de sélectivité 14

15 de certaines molécules qui sont abandonnées en cours de développement de ce fait, le risque d interaction sur certaines fonctions non ciblées étant le problème majeur de ces traitements. Ainsi, en 2013, 3115 études portant sur les inhibiteurs de kinases sont répertoriées sur clinicaltrial.gov, site qui permet de connaitre tous les travaux en cours. En dehors du traitement du cancer et des maladies auto-immunes, les inhibiteurs de kinases pourraient avoir un avenir dans de nombreux domaines, dont la polykystose rénale ou la douleur neuropathique. Conclusions Au total, un inhibiteur de kinase est un traitement qui inhibe une kinase intervenant dans une voie d activation cellulaire utilisée préférentiellement par les cellules responsables de la maladie à traiter (cancer, maladies auto-immunes ou inflammatoires). De nombreuses molécules sont déjà sur le marché en cancérologie et d autres sont en développement. Hors de la cancérologie, ce sont actuellement vers les voies Jak (tofacitinib ou tasocitinib qui est un anti JAK kinase) et Syk (fostamatinib) qui font l objet de travaux cliniques, essentiellement dans la polyarthrite rhumatoïde, le psoriasis, les MICI et l asthme. Parmi leurs avantages indiscutables on retient la prise orale, le coût de production a priori plus faible que celui des biothérapies injectables et leur caractère moins immunogène. La toxicité dans la polyarthrite rhumatoïde (risque infectieux, risque de néoplasie) parait similaire à celle des traitements biologiques, mais une meilleure connaissance de ces risques après une exposition prolongée est nécessaire. 15

16 Tableau I : Principales kinases aujourd hui utilisées en thérapeutique Nom chimique Nom commercial Numéro Année de labellisation Cible Maladie Fasudil HA ROCK Vasospasme cérébral Sirolimus Rapamune Rapamycin 2000 mtor Prévention de rejet de greffe Imatinib Gleevec STI Nilotinib Tasigna AMN Dasatinib Sprycel BMS Abl, Arg, PDGFR, ckit Abl, Arg, ckit, PDGFR, others Abl, Arg, ckit, PDGFR, Src and others CML, GIST, ALL, MDS/MPD, ASM, HES, CEL CML résistant ou intolérant à imatinib Gefitinib Iressa ZD EGFR NSCLC Erlotinib Tarceva OSI EGFR NSCLC, PC Lapatinib Tykerb GW Sorafenib Nexavar BAY Sunitinib Sutent SU EGFR (ErbB-1, ErbB-2) B-Raf, VEGFR, PDGFR, FLT3, ckit VEGFR, PDGFR, FLT3, ckit CML Cancer du sein (Her2- positive) RCC RCC, GIST, NET Temsirolimus Torisel CCI mtor RCC Everolimus Afinitor RAD mtor Pazopanib Votrient GW Vandetanib Zactima ZD VEGFR, PDGFR, ckit Ret, VEGFR, EGFR RCC, NET pancréatique, SEGA, prophylaxie du rejet de greffe RCC Cancer thyroïdien Crizotinib PF ALK, cmet, Ros NSCLC (ALK positive) Ibrutinib Ibrutinib PCI En cours Btk Lymphome B Abréviations: EGFR, Epithelial growth factor; VEGFR, vascular endothelial growth factor; ALK, anaplastic lymphoma kinase; cmet, Mesenchymal epithelial transition protooncogene ; CML, Leucémie myeloïde chronique; RCC, Cancer du rein; GIST, gastrointestinal stromal tumors; NSCLC, cancer pulmonaire non à petite cellule; ALL, leucémie lymphoblastique aigue; NET, tumeur neuroendocrine ; MDS/MPD, maladie myelodysplastique/myeloproliferative; ASM, ; HES, syndrome hypereosinophilique; CEL, leucémie chronique à éosinophile; SEGA, astrocytome à cellules géantes; PC, cancer du pancréas; Btk : Bruton tyrosine kinase 16

17 Tableau II- Les anti JAK dans l auto-immunité Molécule Cible Indication Phase Tofacitinib JAK1-2-3 PR-Psoriasis-MICI III-II-II VX-509 JAK3 PT II R-348 JAK1-2 PR I Ruxolitinib JAK1-2-3 Psoriasis II INCB JAK1-2 PR II GLPC-0634 JAK1-2 PR II AC-430 JAK2 PR I Tableau III- Tolérance du tofacitinib (2013) Phase III Tofacitinib, toutes doses (n=3 030) Phase III versus placebo (n=681) Phase III versus Adalimumab (n=204) Extensions Tofacitinib (n=3 227) Décès Décès pour 100 patientsannées ( ) ( ) ( ) ( ) Infections sévères (n) Incidence des infections sévères/100 patientsannées ( ) ( ) ( ) ( ) Tableau IV- Autres inhibiteurs de kinases dans l auto-immunité Molécule Cible Indication Phase Lestaurtinib FLT3/TrKa/JAK2 Psoriasis II Fostamatinib Syk/FLT3/KIT/LCK PR III Sotrastaurin PKC Psoriasis, MICI I FLT3, ms-related tyrosine kinase receptor type 1; PKC, Protéine kinase C 18

18 Références 1. Kontzias A, Laurence A, Gadina M, O'Shea JJ. Kinase inhibitors in the treatment of immune-mediated disease. F1000 Med Rep 2012; 4: Schwartz PA, Murray BW. Protein kinase biochemistry and drug discovery. Bioorg Chem 2011; 39: Yazici Y, Regens AL. Promising new treatments for rheumatoid arthritis - the kinase inhibitors. Bull NYU Hosp Jt Dis 2011; 69: Shepherd FA, Rodrigues Pereira J, Ciuleanu T, Tan EH, Hirsh V, Thongprasert S et al. Erlotinib in previously treated non-small-cell lung cancer. N Engl J Med 2005; 353: Wang ML, Rule S, Martin P, Goy A, Auer R, Kahl BS et al. Targeting BTK with ibrutinib in relapsed or refractory mantle-cell lymphoma. N Engl J Med 2013; 369: Byrd JC, Furman RR, Coutre SE, Flinn IW, Burger JA, Blum KA et al. Targeting BTK with ibrutinib in relapsed chronic lymphocytic leukemia. N Engl J Med 2013; 369: Cohen SB, Cheng TT, Chindalore V, Damjanov N, Burgos-Vargas R, Delora P et al. Evaluation of the efficacy and safety of pamapimod, a p38 MAP kinase inhibitor, in a double-blind, methotrexate-controlled study of patients with active rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum 2009; 60: Alten RE, Zerbini C, Jeka S, Irazoque F, Khatib F, Emery P et al. Efficacy and safety of pamapimod in patients with active rheumatoid arthritis receiving stable methotrexate therapy. Ann Rheum Dis 2010; 69: Genovese MC, Cohen SB, Wofsy D, Weinblatt ME, Firestein GS, Brahn E et al. A 24-week, randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel group study of the efficacy of oral SCIO-469, a p38 mitogenactivated protein kinase inhibitor, in patients with active rheumatoid arthritis. J Rheumatol 2011; 38: Burmester GR, Blanco R, Charles-Schoeman C, Wollenhaupt J, Zerbini C, Benda B et al. Tofacitinib (CP- 690,550) in combination with methotrexate in patients with active rheumatoid arthritis with an inadequate response to tumour necrosis factor inhibitors: a randomised phase 3 trial. Lancet 2013; 381: Fleischmann R, Cutolo M, Genovese MC, Lee EB, Kanik KS, Sadis S et al. Phase IIb dose-ranging study of the oral JAK inhibitor tofacitinib (CP-690,550) or adalimumab monotherapy versus placebo in patients with active rheumatoid arthritis with an inadequate response to disease-modifying antirheumatic drugs. Arthritis Rheum 2012; 64: Fleischmann R, Kremer J, Cush J, Schulze-Koops H, Connell CA, Bradley JD et al. Placebo-controlled trial of tofacitinib monotherapy in rheumatoid arthritis. N Engl J Med 2012; 367: Kremer JM, Bloom BJ, Breedveld FC, Coombs JH, Fletcher MP, Gruben D et al. The safety and efficacy of a JAK inhibitor in patients with active rheumatoid arthritis: Results of a double-blind, placebo-controlled phase IIa trial of three dosage levels of CP-690,550 versus placebo. Arthritis Rheum 2009; 60: Kremer JM, Cohen S, Wilkinson BE, Connell CA, French JL, Gomez-Reino J et al. A phase IIb doseranging study of the oral JAK inhibitor tofacitinib (CP-690,550) versus placebo in combination with background methotrexate in patients with active rheumatoid arthritis and an inadequate response to methotrexate alone. Arthritis Rheum 2012; 64:

19 15. Salgado E, Maneiro JR, Carmona L, Gomez-Reino JJ. Safety profile of protein kinase inhibitors in rheumatoid arthritis: systematic review and meta-analysis. Ann Rheum Dis Sandborn WJ, Ghosh S, Panes J, Vranic I, Su C, Rousell S et al. Tofacitinib, an oral Janus kinase inhibitor, in active ulcerative colitis. N Engl J Med 2012; 367: van der Heijde D, Tanaka Y, Fleischmann R, Keystone E, Kremer J, Zerbini C et al. Tofacitinib (CP- 690,550) in patients with rheumatoid arthritis receiving methotrexate: twelve-month data from a twentyfour-month phase III randomized radiographic study. Arthritis Rheum 2013; 65: van Vollenhoven RF, Fleischmann R, Cohen S, Lee EB, Garcia Meijide JA, Wagner S et al. Tofacitinib or adalimumab versus placebo in rheumatoid arthritis. N Engl J Med 2012; 367: Lee EB, Fleischmann R, Hall S, Wilkinson B, Bradley JD, Gruben D et al. Tofacitinib versus methotrexate in rheumatoid arthritis. N Engl J Med 2014; 370: Mamolo C, Harness J, Tan H, Menter A. Tofacitinib (CP-690,550), an oral Janus kinase inhibitor, improves patient-reported outcomes in a phase 2b, randomized, double-blind, placebo-controlled study in patients with moderate-to-severe psoriasis. J Eur Acad Dermatol Venereol Weinblatt ME, Kavanaugh A, Genovese MC, Musser TK, Grossbard EB, Magilavy DB. An oral spleen tyrosine kinase (Syk) inhibitor for rheumatoid arthritis. N Engl J Med 2010; 363: Genovese MC, Kavanaugh A, Weinblatt ME, Peterfy C, DiCarlo J, White ML et al. An oral Syk kinase inhibitor in the treatment of rheumatoid arthritis: a three-month randomized, placebo-controlled, phase II study in patients with active rheumatoid arthritis that did not respond to biologic agents. Arthritis Rheum 2011; 63:

20 Figure 1 : Transduction d un signal transmis à une cellule par un ligand extracellulaire Facteurs d'environnement Cytokines Hormones Facteurs de croissance 1) Réception Récepteurs P P Kinases Seconds messagers Kinases P ATP 2) Transduction Activation cellulaire Kinases P ATP Facteur de transcription P ATP 3) Réponse Modification de l'expression des gènes Différents ligands, endogènes comme les cytokines ou exogènes comme des agents microbiens, peuvent activer le récepteur qui transmet un signal à la cellule via des "seconds messagers". Ces voies de signalisation (transduction) activent des facteurs de transcription capables de d'agir sur les gènes dans le noyau. L'activation/désactivation de la cascade de transduction intracellulaire se fait par des phénomènes de phosphorylation (par des kinases) et de déphosphorylation (par des phosphatases). Les protéines kinases sont une large famille d'enzymes qui catalysent la fixation covalente d'un groupe phosphate à une protéine (récepteurs ou seconds messagers) de façon réversible. Le groupe phosphate est capté à partir d'une molécule d'atp qui sert donc de carburant "énergétique" à la cellule.