多形性膠質母細胞瘤 (GBM) 是最常見和最具侵襲性的原發性腦腫瘤。盡管手術、放療和化療取得了進步,但患者的平均生存期僅為 14.6 個月。在大多數 GBM 腫瘤中,酪氨酸激酶顯示出增加的活性和/或表達,并積極促成治療耐藥性的發展、復發和發作;使它們的抑制成為一種有吸引力的治療策略。我們在體外比較了 12 種酪氨酸激酶抑制劑的細胞毒性,克唑替尼(crizotinib)和達沙替尼的組合在已建立的和原代人 GBM 細胞系中成為最具細胞毒性的。聯合治療誘導凋亡細胞死亡和多倍體。此外,聯合治療導致幾種酪氨酸激酶受體(例如 Met 和 EGFR)和下游效應器(例如 SRC)的表達和定位發生改變。此外,聯合治療減少了 GBM 細胞的遷移和侵襲,并防止了體外內皮細胞管的形成?傮w而言,我們的研究證明了克唑替尼和達沙替尼組合在多個 GBM 細胞系中的廣泛特異性。這些發現為開發用于治療 GBM 的替代療法提供了見解。
正在積極探索治療和減少 GBM 復發的替代有效方法。癌癥基因組圖譜已經確定了幾種 RTK 的擴增,例如 EGFR、ERBB2、PDGFRα、Kit、血管內皮生長因子 2 (VEGFR-2)、成纖維細胞生長因子受體 2、胰島素受體底物 2 和 Met 。酪氨酸激酶抑制劑已成為許多類型癌癥的有效癌癥治療劑,并且正在評估用于治療 GBM。目前,139 項 I 期或 II 期臨床試驗使用 27 種不同的 TKI 靶向各種受體和非受體酪氨酸激酶,在全球范圍內積極用于治療 GBM。盡管已經確定了許多分子靶點,但由于 GBM 信號通路的多樣性、冗余性和異質性,在腫瘤和治療反應過程中發生變化,特定 TKI 的功效仍然值得懷疑]。此外,一部分患者的腫瘤可能具有一種以上亞型的特征。因此可以想象,藥物組合的使用將提供更好的治療結果。
本研究描述了四種已建立的和兩種原代 GBM 細胞系對 TKI、克唑替尼(crizotinib)和達沙替尼組合的反應。達沙替尼抑制多種酪氨酸激酶,據報道這些酪氨酸激酶在 GBM 中過度表達或具有組成性活性,例如 SRC 家族激酶、試劑盒、巨噬細胞集落刺激因子受體、PDGFR-α 和-β、EphB1、EpHB2 和 EphB4。在我們的研究中評估的廣泛選擇性 TKI 的交叉檢查將 SRC 鑒定為感興趣的蛋白質。SRC 在多種細胞表面受體(如 Met、PDGFR、EGFR 和 EGFRvIII)的信號轉導中起關鍵作用,在 25-64% 的 GBM 患者中表達。SRC參與多種細胞過程的調節,包括細胞體積調節、細胞增殖和侵襲。在本研究中考慮的細胞系中,SRC 具有組成型活性,這也在患者腫瘤樣本中觀察到。用于聯合治療的另一種 TKI 克唑替尼可抑制多種酪氨酸激酶,包括 Met、RON 和 ALK。在這項研究中,由于對 ALK 和 ROS1 對 GBM 的貢獻缺乏了解,我們僅考慮了治療對 Met 表達的影響。蛋白質印跡證實,SRC 和 Met 的信號通過單一和聯合治療受到抑制,而增殖和存活下游效應因子 AKT 的活性在已建立和原代細胞系中被聯合治療有效抑制。此外,聯合治療足以降低已知過表達的酪氨酸激酶的表達,并有助于 GBM 的進展和侵襲,例如 EGFR 和 FAK。
已證明達沙替尼在臨床試驗中具有良好的耐受性,但無論是作為單一療法還是與厄洛替尼 、洛莫司汀或貝伐單抗聯合治療復發性 GBM,都未能提高總體生存率。達沙替尼療效有限的原因是由于 ATP 結合盒轉運蛋白(如在血腦屏障 (BBB) 上高表達的 P-糖蛋白 (P-gp) 和乳腺癌抗性蛋白)的活性,在大腦中的積累不良) 和膠質母細胞瘤細胞。我們的數據和以往研究的數據表明有限的療效也可能是達沙替尼的細胞抑制作用而不是細胞毒性作用的結果。治療后細胞凋亡和壞死標志物的缺失以及達沙替尼治療 48 和 72 小時后 G1 期的增加突出了這種效果。
迄今為止,尚未完成檢查克唑替尼(crizotinib)對 GBM 患者療效的臨床試驗。雖然,已經啟動了幾項臨床試驗,使用小分子抑制劑測試 Met 抑制劑,例如克唑替尼 (NCT02270034) 和卡博替尼 (NCT00704288) 或針對 Met 的抗體 (NCT01632228)?诉蛱婺岜憩F出較差的 BBB 滲透性;然而,BBB 在腫瘤病變區域經常被嚴重破壞,并且腫瘤脈管系統的病理變化增加了對小分子的通透性?诉蛱婺嵋彩 P-gp 轉運的有效抑制劑,克唑替尼治療可能通過減少其從腫瘤組織的流出來延長與達沙替尼聯合用藥的療效。有希望的是,聯合治療足以促進細胞凋亡,在去除藥物后維持長達 72 小時。這是一個令人鼓舞的觀察結果,因為它降低了當細胞致力于細胞死亡時出現抗藥性的可能性。
達沙替尼和克唑替尼(crizotinib)的組合顯示增加細胞凋亡,但也顯著降低 GBM 細胞的增殖。通過蛋白質印跡、FACS和免疫細胞化學分析證實了聯合處理促進細胞周期停滯在細胞周期的G2 /M期和多倍體細胞的形成。細胞周期的擾動與所有細胞系中 CD1 表達的減少有關。CD1 表達通常與從 G1/S 和 S/G2的轉變有關,但是在癌細胞中,其在整個 S 和 G2/M 期的表達都很高,從而促進了視網膜母細胞瘤蛋白的組成型磷酸化。CD1 表達受 SRC 調節和 SRC 活性的下調足以降低 CD1 表達和隨后的細胞增殖。然而,在克唑替尼處理的細胞中觀察到 CD1 上調并且與多倍體細胞比例增加有關,在克唑替尼治療后也觀察到。
此外,我們的結果表明,聯合治療減少了遷移并減少了細胞侵襲,這兩者都是轉移所必需的。達沙替尼和克唑替尼(crizotinib)組合的抗侵襲潛力出現在低克唑替尼濃度下。這種效應是一個特別重要的觀察結果,因為侵入周圍的健康大腦最終會降低所有 GBM 標準治療的功效。傳統的化學療法通常對入侵細胞無效,因為這些細胞會抑制它們的增殖,從而減少由促進 DNA 損傷的藥物引起的損傷。此外,GBM 病變是高度血管化的,但抗血管生成療法在 GBM 中的療效不佳。我們的結果表明,在體外模型中,達沙替尼和克唑替尼的組合減少了血管生成和血管模擬?寡苌珊涂骨秩胩匦缘慕Y合是一個重要的考慮因素,因為貝伐單抗(一種抗血管生成療法)的臨床實用性受到侵入性表型的促進的限制。
總之,我們的結果表明,達沙替尼和克唑替尼(crizotinib)的組合足以促進細胞凋亡、減少細胞遷移和侵襲并消除新血管生成。這種組合足以降低對 GBM 存活和治療抗性至關重要的信號通路的活性。這些發現表明該組合方法具有治療潛力,需要進一步的研究來測試其在體內的功效。微信掃描下方二維碼了解更多:
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