Ruxolitinib是FDA批准的janus激酶（JAK）1/2抑制剂，用于治疗骨髓增生性肿瘤（MPN），包括骨髓纤维化和真性红细胞增多症。 我们旨在确定ruxolitinib治疗对MPN患者的代谢后果。 我们使用基于电子病历的数据库从2010年1月至2017年3月开始使用ruxolitinib治疗MPN的患者进行了一项回顾性单中心队列研究。我们还研究了ruxolitinib对小鼠模型中脂肪组织JAK / STAT信号的影响。 确定了127例患者，其中69例在开始使用鲁索替尼之前和之后72周有体重数据以及至少一个其他相关参数。 平均基线体重在7周时为73.9±17.0千克，在78周时为78.54±19.1千克（p <0.001）。 50％的患者体重> 5％。 基线体重指数（BMI）在72周时为25.8±4.8 kg / m 2 ，在27.5周时为27.5±5.5 kg / m 2 （p <0.001）。 与基线相比，ruxolitinib治疗的患者在72周时的收缩压，血清AST和ALT较高（分别为p = 0.03，p = 0.01，p = 0.04）。在小鼠中，ruxolitinib减少了脂肪组织中基础和GH刺激的STAT5磷酸化。 随着药理学JAK1 / 2抑制剂的开发和在临床实践中的使用，重要的是要了解它们的长期代谢后果。

贾努斯激酶（JAK）磷酸化是许多细胞因子和生长因子1激活细胞内信号通路的关键步骤。 失调的JAK /信号转导和转录激活（STAT）信号是骨髓增生性肿瘤（MPN）中的主要致病机制，与JAK2和血小板生成素受体（MPL）基因以及钙网蛋白的突变有关。 除了自分泌和旁分泌细胞因子信号传导2，3，4，这些异常导致循环细胞因子水平升高。 因此，在MPN患者5的治疗中通常采用JAK / STAT信号传导的治疗抑制作用。

鲁索替尼（INCB018424，Incyte，Wilmington，DE）是一种小分子JAK1 / 2酪氨酸激酶抑制剂，已获得美国食品和药物管理局（FDA）的批准，可治疗某些MPN，包括骨髓纤维化（MF）和真性红细胞增多症（PV） 6 ， 7，8 。对III期临床试验的事后分析报告称，鲁索替尼治疗的MF患者在第24周的平均体重增加3.9 kg 9 。 但是，尚未描述对鲁索替尼在MF和PV患者中体重增加的分布以及JAK1 / 2抑制的代谢影响的详细检查。

我们目前对JAK / STAT信号传导在代谢调节中的作用的了解主要源于鼠模型1中Jak2，Jak3，Stat3和Stat5的组织特异性缺失。 但是，尚未在动物模型中研究系统抑制Jak1或Jak2信号传导的代谢作用，因为删除Jak1或Jak2会在鼠模型中导致胚胎或新生儿死亡1 。 组织特异性基因敲除研究表明，JAK / STAT信号调节多种代谢因子，包括肥胖，能量消耗，葡萄糖耐量，胰岛素分泌和敏感性，脂质调节，肝脂肪变性和炎症1 。 总体而言，JAK / STAT信号传递对代谢生理学和病理生理学1具有复杂的作用。

我们研究的目的是确定ruxolitinib对MF和PV患者JAK1 / 2抑制的代谢后果。我们还旨在确定在相关的临床前研究中，JAK1 / 2抑制作用如何影响脂肪组织的信号传导。

患者选择

我们对2010年1月至2017年3月开始接受ruxolitinib治疗并在纽约州纽约州西奈山伊坎医学院的血液肿瘤临床设施接受过MPN治疗的MPN患者进行了一项回顾性队列研究。 从医院的电子病历（EMR）系统中识别出患者。 通过病历审查收集信息，并将其输入由西奈山10伊坎医学院托管的基于Web的数据捕获工具REDCap（研究电子数据捕获）。 西奈山伊坎医学院的机构审查委员会（＃17-02299）批准了这项研究，并放弃了知情同意的必要。 所有研究均按照IRB批准的方案进行。

数据采集

从电子病历中提取的数据包括：性别； 年龄; 出生日期; 开始使用鲁索替尼的适应症； 鲁索替尼开始和终止的日期； 鲁索替尼开始治疗后的随访时间；测量基线和随访体重，身高，体重指数（BMI）； 舒张压和收缩压（DBP和SBP）； 随机血糖； 全血细胞计数; 外周血涂片 血红蛋白A1c（HbA1c）; 脂质分布 血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）； 血清天冬氨酸转氨酶（AST）；用于治疗或诊断高血压，糖尿病史或血脂异常的药物； 腹部CT扫描图像和日期，记录内脏静脉血栓形成，脾肿大和脾肿大的程度。 在基线时（开始使用鲁索替尼之前最多1年）和开始使用鲁索替尼后72±8周收集体重，BMI，DBP，SBP和实验室值。 在开始接受鲁索替尼治疗之前和之后，从医疗记录中记录药物和诊断。

患者排除

由于我们的研究主要是为了研究全身性JAK1 / 2抑制作用对体重的影响，因此排除了在开始使用鲁索替尼之前和开始使用鲁索替尼72周后体重没有记录的患者。 另外，由于没有其他代谢信息（血压或实验室值）而被排除在外。

代谢性疾病的定义

由于腰围未在医疗记录中记录，因此BMI用于定义体重过轻，正常体重，超重和肥胖。 体重类别定义如下：体重不足BMI <18.5 kg / m 2 ； 正常18.5-24.9 kg / m 2 ； 超重25–29.9 kg / m 2 ； 肥胖≥30kg / m 2 。 代谢综合征标准将血压升高定义为SBP≥130mmHg。 或DBP≥85mmHg； 或有记录的诊断或治疗高血压的药物处方。 高血糖症的定义为：随机血糖≥200 mg / dL（无空腹血糖），或有文献证明的糖尿病诊断或治疗血糖升高的药物处方11 。

CT成像的肥胖测量

使用ImageJ（NIH，Bethesda，MD），使用先前描述的方法，在腹部第三腹部（L3）的CT上量化内脏和皮下脂肪组织的质量。

预后评分系统

动态国际预后评分系统（DIPSS）分数在基线13时计算为MF患者。 DIPSS分数用作原发性MF患者生存的预后指标。 DIPSS分数越高，预后越差。 使用先前所述的方法，使用基线年龄13，年龄，白细胞（WBC）计数，血红蛋白水平和外周血涂片检查中是否存在循环母细胞，对患有MF的患者进行DIPSS评分量化。 体质症状（盗汗，发烧，体重减轻> 10％）被排除在分析之外，因为这些记录不可靠。 积分计算如下：年龄> 65岁，WBC> 25×10 9 / L，外周血母细胞≥1％，各取1分； 血红蛋白<10 g / dL给予2分。 将患者分为DIPSS风险组，如下：低风险为0分，中级为1到1-2分，中级为2到3-4分，高风险为> 5分。 我们还记录了内脏静脉血栓形成的存在，并通过在基线时触诊定量了脾肿大的程度。 脾肿大的严重程度定义为：最小<5 cm，中等5-10 cm，并且在左肋边缘以下大于10 cm。

统计分析

使用SPSS Statistics 25（IBM，Armonk，NY）进行统计分析。 除非另有说明，否则结果表示为组的平均值±标准差。 在开始使用鲁索替尼治疗后的第72周与基线之间，采用Wilcoxon签名秩和检验进行比较。

动物研究

根据《实验动物的护理和使用指南》，西奈山伊坎医学院的机构动物护理和使用委员会（IACUC）批准了动物研究。 C57BL / 6J小鼠购自杰克逊实验室（Bar Harbor，ME存货编号000664）。 小鼠被安置在西奈山比较医学和外科手术中心的伊坎医学院。 未禁食的成年雄性小鼠用于这些实验。 如所示，给小鼠喂以啮齿类动物饮食20 5053（常规食物）或5058（高脂肪饮食）。安乐死前60分钟通过口服管饲鲁索替尼（LC Laboratories，MA，Woburn，MA）60 mg / kg。 安乐死前15分钟，通过腹膜内注射施用重组人生长激素（rhGH，诺和诺德公司，哥本哈根，丹麦）125 ug / kg。 对动物实施安乐死，并除去性腺脂肪组织，并在液氮中速冻以进行后续分析。

蛋白质分离和蛋白质印迹分析

如先前所述进行蛋白质印迹分析14 。 使用的一抗和稀释液为：磷酸化STAT5（Tyr694）1：1000稀释液（＃9359，Cell Signaling Technology，Danvers，CA）； STAT5 1：200稀释度（SC-835，加利福尼亚圣克鲁斯）； β-actin1：5000（A1978 Sigma，St.Louis，MO）。 抗兔和抗小鼠二抗来自Li-cor Biosciences（Lincoln，NE）。 使用Li-cor成像系统对膜成像。

患者和特征

在2010年1月至2017年3月期间，最初鉴定出127名患者接受了ruxolitinib的治疗，其中58例由于数据丢失而被排除在外（图1 ）。 69例患者在基线和开始治疗后72周就可获得体重数据以及至少一个其他感兴趣的代谢参数。 52名（75.4％）患者接受了ruxolitinib治疗MF，14名（20.3％）接受了PV治疗；其他MPN则为3（4.3％）。 表1显示了整个组的基线患者特征以及MF和PV患者的子集。

流程图说明了这项研究中患者的排除和纳入标准。

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在整个组中，男性34位（49.3％），女性35位（50.7％）。 年龄范围为41至86岁，平均年龄为65岁。 平均基线BMI为25.8 kg / m 2 ，范围为16.8至41.1 kg / m 2 。 有趣的是，尽管恶病质被认为是MF较PV更突出的特征，但MF患者的平均基线BMI并不低于PV患者。 1名PV患者在基线时肥胖，而9名（17.3％）MF患者在基线时肥胖（表1 ）。 我们假设MF患者的BMI高于预期可能与体液retention留引起的体重增加或DIPSS评分较高的患者的脾肿大有关。 在MF组的52位患者中，有50位在病历中记录了足够的数据来计算DIPSS评分。 我们发现，具有较高DIPSS分数的人的BMI没有较高，并且该组中超过三分之二的人具有较低的风险或中级DIPSS分数（表2 ）。 同样，中度和重度脾肿大的患者的BMI也没有轻度脾肿大的患者的BMI更高（表2 ）。 因此，MF组高于预期的基线BMI不受DIPSS评分或脾脏大小的影响。

鲁索替尼对体重和BMI的影响

基线时的平均体重为73.9±17.0 kg，鲁索替尼治疗72周后的平均体重为78.5±19.1 kg（p <0.001，表3 ）。 图2A，B分别示出了每位患者相对于基线的绝对体重和体重百分比变化。 总体而言，有24.6％（n = 17）的体重增加了10％以上； 26.1％（n = 18）的体重增加了5-10％； 34.7％（n = 24）的体重<5％，其余患者则无体重变化或体重减轻（图2C ）。

从基线到治疗开始后72周，接受ruxolitinib治疗的患者的体重变化。 （ A ）绝对体重变化，（ B ）相对于基线体重的重量变化百分数，以及（ C ）队列中获得或失去> 10％，5-10％，<5％或无变化的患者百分比体重，如所示。

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基线时的平均BMI为25.8±4.8 kg / m 2 ，而在72周时为27.5±5.5 kg / m 2 （p <0.001）。 基线时，体重不足2.9％，正常体重41.2％，超重41.2％和肥胖14.7％。 到72周时，肥胖患者的比例比基线增加了近一倍，其中体重减轻1.5％，正常体重38.2％，超重30.9％和肥胖29.4％。 在第72周时，有20.6％的患者从基线水平升至BMI级。

腹部CT上的脂肪组织分布

为了探究体重增加的分布，我们确定了在开始接受鲁索替尼之前以及在72周的时间点之前接受腹部CT扫描的患者。 4例患者在开始使用鲁索替尼之前和之后均进行了腹部CT扫描，但是有2例患者在开始使用鲁索替尼之前已有1年以上的基线CT扫描，其中1例患者仅在开始使用鲁索替尼后28周进行了随访。 四名患者中只有一名体重增加，并且在鲁索替尼开始治疗前（开始鲁索替尼治疗前10周，图3A ）和72周时间点（开始鲁索替尼治疗后88周）进行了CT扫描（图3B ）。 。 使用先前描述的方法12 ，发现该患者的腰围增加（基线为926 mm，88周为966 mm）。 总脂肪面积从基线时的腹部总面积的33.6％增加到88周时的41.2％。 内脏和皮下脂肪组织贮库的绝对面积都有所增加。 但是，内脏脂肪与皮下脂肪的比例从基线时的16.9％内脏/83.1%皮下脂肪增加到88周时的内脏脂肪/皮下脂肪比例为25％/ 75％。 由于过多的腹部脂肪组织与代谢疾病的风险密切相关[ 15] ，这些变化表明与鲁索替尼相关的体重增加可能与不良的代谢后果有关。

鲁索替尼治疗后脂肪组织质量和信号传导的变化。 体重增加4.1千克（6.5％）的患者在接受鲁索替尼治疗之前（ A ）和之后（ B ）在腰椎L3水平的腹部CT图像。红色表示脂肪组织。 （ C ）喂食高脂饮食（HFD）或常规食物（RC）并经鲁索替尼，rhGH或赋形剂急性治疗的C57BL / 6J小鼠的性腺脂肪组织中STAT5磷酸化的蛋白质印迹分析，如所示。

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鲁索替尼对代谢参数的影响

为了确定与鲁索替尼相关的体重增加是否可能对葡萄糖稳态，心血管风险或肝脂肪变性产生不利的代谢作用，我们接下来研究了鲁索替尼治疗对血压，葡萄糖浓度和肝酶的影响（表3 ）。 在整个组中，SBP从基线时的124±15 mmHg增加到72周时的129±19 mmHg（p = 0.031，n = 68）。 在基线和72周之间，DBP没有差异。 基线时高血压患者（定义为收缩压≥130mmHg；或舒张压≥85mmHg；或有确诊的高血压诊断或处方药以治疗高血压的患者）在72周时为64.7％是69.1％。 基线时的葡萄糖在72周时为100±40 mg / dL，在101周时为101±30 mg / dL（p = 0.037，n = 55）。 在基线（14.5％）和72周（14.5％）时，高血糖和/或糖尿病患者的百分比没有变化。 在72周时发现血清ALT（25.8±16.0 IU / L vs 32.1±19.1 IU / L，p = 0.013）和AST（27.0±11.5 IU / L vs 31.5±13.0 IU / L，p = 0.041）均升高。 。

鲁索替尼对脂肪组织GH信号的急性体内作用

由于以前已报道JAK / STAT信号是脂肪组织脂解的重要调节剂，并且已发现脂肪组织中的GH信号会激活脂解信号16 ，因此我们推测JAK1 / 2抑制作用可能通过增加脂肪组织的积累而起作用。直接抑制脂肪组织中的JAK / STAT信号传导。 在高脂饮食的C57BL / 6J小鼠中，ruxolitinib的急性治疗降低了脂肪组织中STAT5磷酸化的基础水平。 （图3C ）。 另外，我们发现鲁索替尼治疗减弱了rhGH对STAT5磷酸化的作用（图3C ）。 这些结果表明，鲁索替尼可能通过抑制脂肪组织JAK / STAT信号传导而部分诱导体重增加。

这项研究表明，在临床实践中，ruxolitinib的药理学JAK1 / 2抑制作用导致超过一半接受治疗的患者的临床体重显着增加，超过基线体重的5％。 此外，ruxolitinib治疗与收缩压升高，随机血糖，ALT和AST浓度升高有关。 我们对一名在72周治疗期间体重增加的患者进行CT成像的探索性研究表明，鲁索替尼通过促进脂肪组织蓄积而导致体重增加。 此外，我们在鼠模型中的研究表明，肥胖中的这种积累可能与脂肪组织中JAK / STAT信号传导的直接抑制有关。

临床试验报告说，鲁索替尼有助于MF 7患者的平均体重增加，但是我们的研究表明，许多患者的体重增加得比以前报道的多得多。 鲁索替尼治疗的患者体重增加的一种建议机制是通过减少炎症细胞因子，这与脾脏大小减少和总症状评分改善有关7 。 但是，对COMFORT-I研究的事后分析发现，鲁索替尼治疗可导致体重增加，而与脾脏大小的减少程度或总症状评分9无关，这表明患者的体重增加并不取决于患者的体重减轻。持续的炎症。 鉴于炎性反应的增加是肥胖患者心脏和代谢并发症的驱动因素17 ，在以后的研究中，研究体重增加与接受ruxolitinib治疗的患者的CRP或其他促炎细胞因子水平之间的相关性是很有趣的。 由于影像数据很少，我们在这项研究中关于身体成分变化的信息有限。 我们发现内脏脂肪与皮下脂肪的比例有所增加； 然而，内脏脂肪的明显增加可能与脾脏大小的减少有关。 在未来的研究中，可以进行腰围测量，这可能有助于确定BMI的增加与腹部肥胖的增加相关的程度18 。 但是，MF和DIPSS评分较高的患者可能有较大程度的脾肿大，体液retention留和腹水，这也会增加腰围。 根据先前发表的有关JAK2脂肪细胞特异性敲除的临床前研究，预计JAK2的药理学抑制作用会损害脂解作用，脂解作用通常是由生长激素和瘦素信号传导介导的，从而导致体重增加1 。 确实，在我们的研究中，我们发现ruxolitinib确实损害了啮齿动物脂肪组织的基础和GH刺激的信号传导，这表明ruxolitinib可能对体重增加的患者的脂肪组织代谢产生直接影响。 目前尚不清楚为什么有些患者的体重增加得比其他患者大得多，但是响应JAK1 / 2抑制而引起的体重增加差异可能部分由JAK2或过氧化物酶体增殖物激活的受体γ的STAT5B结合区的多态性解释。基因启动子19,20,21 。我们的研究缺乏足够的分子数据来探索驾驶员突变状态与JAK抑制剂相关体重增加之间的相关性。

我们在这些患者中观察到的肝转氨酶升高可能是肝脂肪变性的指标。 但是，我们不能排除鲁索替尼在某些情况下可能导致药物性肝损伤的可能性。 肝Jak2基因缺失的临床前模型报道，发生了肝脂质蓄积和脂肪变性，但没有使胰岛素抵抗恶化22、23 。 在我们的研究中，作为常规临床护理的一部分，抽取血液循环图谱的患者不足，因此无法评估鲁索替尼对循环甘油三酸酯的影响。 我们还观察到了血清葡萄糖水平的小幅上升，具有不确定的临床意义。由于禁食后未测量血清葡萄糖水平，因此在本研究中，在解释JAK1 / 2抑制对葡萄糖稳态的任何影响时有许多注意事项。 HbA1c的患者人数不足。 血液恶性肿瘤患者中的HbA1c水平通常也是控制血糖的不可靠指标，因为需要治疗性静脉切开术和输血可以改变A1c水平24 。 关于Jak2缺失的临床前研究报道了有关对胰岛素敏感性和葡萄糖耐量的影响的相互矛盾的结果。 因此，患者需要进一步的前瞻性研究，以了解药理学JAK1 / 2抑制作用对葡萄糖稳态的影响。

先前的研究尚未报告因鲁索替尼治疗而引起的任何血压变化。 已知JAK2参与内皮细胞，平滑肌和心脏功能。 据报道，JAK2缺失或JAK2的药理抑制作用会损害内皮NOS 25、26的表达，这可能可以解释此处观察到的SBP升高。尽管在该队列中观察到的SBP升高很小，但以前的药理研究，包括那些检查胆固醇酯转移蛋白（CETP）抑制剂的研究，发现收缩压的小幅升高与心血管事件的发生频率增加27有关 。 PV患者存在静脉和动脉血栓形成事件的高风险，这是造成死亡的主要原因。 认识和治疗同时增加心血管疾病风险（例如糖尿病，血脂异常和高血压）的合并症对于降低这些患者的血栓形成总体风险非常重要。 但是，已知ruxolitinib可以减少MPN 9患者的促炎细胞因子。降低这些促炎性细胞因子的循环浓度可提供预防心血管疾病的保护。 在评估我们的发现时，重要的是要考虑到缺乏研究鲁索替尼治疗的患者的长期心血管发病率和死亡率的研究，而我们的研究不包括心血管事件或死亡率结果。因此，我们无法判断其长期或长期的代谢作用是阳性还是阴性，这仍然是未来研究的重要途径。

鲁索替尼相关体重增加的未知的长期后果是执业医师决定如何最佳控制这些患者体重增加的挑战。 考虑到我们研究中的大多数患者（50.7％）在服用ruxolitinib时体重增加了基准体重的5％以上，因此我们建议在开始使用ruxolitinib之前为所有患者提供治疗前体重咨询，鼓励在治疗期间注意饮食和身体活动。 我们建议在接受ruxolitinib治疗的患者中筛查高血压和肝功能异常。 如果发现由于体重增加引起继发性代谢作用的证据，或者体重增加使患者感到烦恼，则可以考虑采取进一步的生活方式干预措施或药理干预措施。但是，必须强调的一点是，尚不清楚通过饮食，运动和药理学干预可以改变鲁索替尼相关的体重增加，还是治疗这些患者的体重增加将改善发病率和死亡率。

随着癌症疗法的改善以及患者使用此类疗法的寿命更长，了解这些靶向疗法对代谢健康的长期后果变得越来越重要。 根据我们的回顾性研究结果，我们建议监测接受JAK靶向治疗的患者的代谢紊乱，包括肥胖，高血糖，血脂异常，高血压和肝脂肪变性。 需要进一步的研究来评估这些代谢紊乱是否与该组患者的心血管发病率和死亡率变化有关。