来那替尼/奈拉替尼与venetoclax相互作用杀死乳腺癌细胞

　　不可逆的 ERBB1/2/4 抑制剂来那替尼（奈拉替尼）可下调 ERBB1/2/4 的表达以及 MCL-1 和 BCL-XL 的水平。Venetoclax (维奈托克) 是一种 BCL-2 抑制剂。在生理浓度下，来那替尼与 venetoclax 以协同方式相互作用以杀死 HER2 + 和 TNBC 乳腺癌细胞。这与药物组合有关：减少 ERBB1/2/3 的表达和磷酸化；以 eIF2α 依赖性方式降低 MCL-1 和 BCL-XL 的表达并增加 Beclin1 和 ATG5 的表达；并增加 ATM-AMPKα-ULK1 S317 通路的活性，这是形成有毒自噬体的原因。尽管 BAX 或 BAK 的敲低降低了药物组合的致死率，但 BAX 和 BAK 的敲低并不能阻止药物组合增加自噬体和自噬溶酶体的形成。敲低 ATM、AMPKα、Beclin1 或激活 mTOR 的过表达阻止了自噬的诱导，同时抑制了肿瘤细胞的杀伤。ATM、AMPKα、Beclin1 或组织蛋白酶 B 的敲低阻止了 BAX 和 BAK 的药物诱导激活，而 BID 的敲低仅部分抑制。已建立的雌激素非依赖性 HER2 + BT474 乳腺肿瘤 3 天短暂暴露于来那替尼或维奈托克并没有显着改变肿瘤生长，而暴露于 [来那替尼 + 维奈托克] 导致显着的 7 天生长抑制到第 19 天。 药物组合既没有改变动物的体重，也没有改变行为。我们得出的结论是，venetoclax 通过自噬促进有毒 BH3 结构域蛋白的激活，从而增强了来那替尼的致死率，自噬增强了来那替尼促进更高水平细胞杀伤的功效。

　　目前的研究试图证明或反驳新型批准的 ERBB1/2/4 抑制剂来那替尼（奈拉替尼）是否可以与批准的 BCL-2 抑制剂 venetoclax 相互作用以杀死乳腺癌细胞。在短期死亡试验中，药物以添加剂的形式组合以大于添加剂的方式杀死 ER+、HER2+ 和 TNBC 乳腺癌细胞。在长期集落形成试验中，结合来那替尼与 ABT199 观察到肿瘤细胞杀伤的协同作用。

　　本研究背后的原因是，我们之前观察到来那替尼（奈拉替尼）降低 MCL-1 和 BCL-XL 的表达，并认为同时抑制/下调 MCL-1、BCL-XL 和通过 venetoclax 也 BCL-2，将导致增强的肿瘤细胞杀伤。[neratinib + ABT199] 的组合强烈激活 BAX 和 BAK。然而，尽管 venetoclax 理论上能够作为单一试剂引起 BAX 和 BAK 激活，但通过简单地从 BCL-2 中置换 BAX/BAK，两种有毒 BH3 结构域蛋白的强激活需要通过 ATM-AMPK、自噬体的诱导和自溶酶体蛋白酶组织蛋白酶 B 的作用。在之前的研究中，我们将组织蛋白酶 B 的自噬促死亡作用与该蛋白酶引起 BID 裂解的能力联系起来。BID 是半胱天冬酶 8 和组织蛋白酶 B 的靶标，两者均引起 BID 裂解及其激活。BID 的敲低适度降低了 BAX 的激活，但这种降低的激活仍然显着大于 BAX 激活的量，同时 [BIM + BAD] 的表达被敲低。敲除 BIM 或 BAD 可部分保护细胞免受 [neratinib + ABT199] 毒性的影响。这意味着来那替尼依赖性 ERK1/2 失活，以及随后的 BAD S112 去磷酸化和 BIM 表达增加，在 BAX 激活中比 BID 发挥更大的作用（图 S5）。

　　目前，来那替尼（奈拉替尼）已被批准作为已完成曲妥珠单抗治疗的 HER2+ 乳腺癌患者的新辅助治疗。我们最近发表的研究表明，除了作为 ERBB1/2/4 抑制剂外，来那替尼还具有引起受体内化和随后降解的意外特性。然后，我们扩展了这一观察结果，以证明与四元信号复合物相关的突变 RAS 蛋白也会响应来那替尼而降解。来那替尼的这些意想不到的特性也有助于解释该药物如何以及为什么会在肿瘤细胞中引起内质网应激反应。来那替尼导致 HDAC6 降解，HDAC6 负责调节 HSP90 功能。HDAC6 表达降低与 HSP90 乙酰化增强和 HSP90 分子伴侣功能降低相关。因此，这将导致胞质溶胶中更多水平的未折叠/变性蛋白质，这将导致 ER 应激反应和 eIF2α 磷酸化。在 eIF2α 激活后，半衰期相对较短的蛋白质（例如 MCL-1 和 BCL-XL）的水平迅速下降，正如我们使用来那替尼所观察到的那样。未来的研究，基于我们最近将来那替尼与 HDAC 抑制剂相结合的发现，以及我们在本手稿中使用 ABT199 的数据表明将这三种药物结合起来。初步研究表明，ABT199 可显着提高 [neratinib + 丙戊酸盐] 在乳腺癌细胞中的致死率（Dent & Booth，未发表的观察）。

　　目前，尚不清楚 venetoclax 的所有者 Abbvie 是否会对未来的转化研究感兴趣，探索他们的药物与来那替尼（奈拉替尼）在实体瘤患者中的相互作用。我们的体外数据已经定义了药物相互作用的机制，我们的体内数据支持这样一种概念，即两种药物可以在体内相互作用，使肿瘤控制率至少翻倍，而对小鼠没有任何明显的正常组织毒性。总之，我们的数据有力地证明，目前批准用于治疗血癌的 BCL-2 抑制剂 venetoclax (ABT199) 与 FDA 批准的新型 ERBB1/2/4 抑制剂来那替尼联合使用时，在乳腺癌中具有潜在的抗癌效用。微信扫描下方二维码了解更多：