他拉唑帕尼和帕博西尼联合作为膀胱癌的有效治疗策略

　　细胞周期蛋白依赖性激酶 4/6 (CDK4/6) 抑制剂的使用代表了一种有效的癌症治疗策略。由于调节细胞周期进程的复杂分子网络，癌细胞通常会获得对这些抑制剂的抵抗机制。以前，我们的小组确定了赋予膀胱癌 (BLCA) 中 CDK4/6 抑制抗性的分子因素，其中还包括 DNA 修复途径中的成分。在这项研究中，我们验证了 CDK4/6 抑制剂帕博西尼与聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）抑制剂的联合治疗方法是否能改善 BLCA 的治疗反应。首先，PARP 抑制剂他拉唑帕尼和奥拉帕利的比较显示出他拉唑帕尼在体外的优越疗效，并在鸡绒毛膜尿囊膜 (CAM) 模型的异种移植物中显示出高抗肿瘤活性。而且，他拉唑帕尼和 CDK4/6 抑制剂帕博西尼的组合在体外和 CAM 模型中协同降低了视网膜母细胞瘤蛋白 (RB) 阳性 BLCA 的肿瘤生长，这种作用依赖于帕博西尼诱导的 G0/G1 期细胞周期停滞通过他拉唑帕尼诱导的 G2 阻滞。有趣的是，帕博西尼减少了他拉唑帕尼诱导的细胞凋亡。帕博西尼和他拉唑帕尼的组合有效地增强了 BLCA 治疗，而 RB 是对该治疗方案反应的分子生物标志物。帕博西尼减少了他拉唑帕尼诱导的细胞凋亡。帕博西尼和他拉唑帕尼的组合有效地增强了 BLCA 治疗，而 RB 是对该治疗方案反应的分子生物标志物。帕博西尼减少了他拉唑帕尼诱导的细胞凋亡。帕博西尼和他拉唑帕尼的组合有效地增强了 BLCA 治疗，而 RB 是对该治疗方案反应的分子生物标志物。

　　CDK4/6 抑制剂代表了新一代成功的抗癌药物。然而，肿瘤细胞可以迅速发展对这些抑制剂的获得性耐药机制。与内分泌治疗的结合已经转化为临床，并证明了结合 CDK4/6 抑制和靶向治疗的增加的治疗潜力。因此，PI3K/Akt/mTOR 通路抑制剂似乎有效地抵消了分子对延长 CDK4/6 抑制剂治疗的适应。CDK4/6 抑制和化学疗法的组合也已被证明是有益的，尽管效率因肿瘤实体而异。为了确定赋予 CDK4/6 抑制剂 帕博西尼抗性的基因，我们小组之前进行了全基因组功能获得性 CRISPR-dCas9 筛选，并确定了 DNA 修复的关键过程。

　　DNA 修复途径可通过靶向抑制 PARP 蛋白质家族来进行药物治疗。捕获 PARP-1 的能力决定了药物的临床潜力，与奥拉帕利相比，他拉唑帕尼表现出最高的捕获潜力，这是由于在无细胞试验中对 PARP-1 的IC50提高了 3.4 倍。我们能够证明他拉唑帕尼的这种增强的靶标亲和力转化为 BLCA 上肿瘤细胞活力的显着降低。在临床使用中，与其他 PARP 抑制剂相比，这可能导致患者出现有利的毒性特征。虽然他拉唑帕尼已在同源修复途径中出现大量生殖系缺陷的卵巢癌、前列腺癌或乳腺癌中得到广泛研究，但他拉唑帕尼在 BLCA 中的作用仅在其他研究焦点的边缘进行评估。刘等人。研究了 SA2 缺陷的尤文肉瘤和 BLCA 细胞系中 SA1 耗尽后 DNA 修复功能的降低，并证明了 SA1 敲低与一组 PARP 抑制剂之间的协同相互作用。我们在这里展示了 CDK4/6 抑制剂帕博西尼和 PARP 抑制剂他拉唑帕尼的联合治疗在体外和异种移植模型中对 RB 阳性尿路上皮癌细胞具有协同抗癌作用。最近发表的研究证实了我们的发现，这些研究描述了 CDK4/6 抑制剂帕博西尼 和 PARP 抑制剂 Olaparib 或 Niraparib 对乳腺癌细胞的协同作用。易等人。据报道，当与奥拉帕利联合治疗卵巢癌时，帕博西尼单药治疗的反应得到改善。

　　从机制上讲，我们在这里表明观察到的效果可能是由于两种抑制剂诱导的 G0/G1 和 G2 停滞的组合。我们还证明，新型 PARP 抑制剂他拉唑帕尼在 BLCA 细胞系和三维异种移植模型中持续暴露后用作单一疗法时会诱导 DNA 损伤和随后的细胞凋亡，提供证据表明所报道的 他拉唑帕尼抗癌活性也应适用于 BLCA。在分析蛋白质表达时，我们注意到帕博西尼似乎降低了 PARP-1 的总蛋白质水平。众所周知，DNA 修复成分的消耗会使肿瘤对 PARP 抑制剂的治疗敏感，这可能部分解释了这两种靶向抑制剂之间的协同相互作用。最近其他人也报道了帕博西尼治疗后 PARP-1 蛋白水平的下调。这证实了我们最初的发现，即 DNA 损伤途径中蛋白质的过表达赋予对帕博西尼的抗性。

　　因此，人们可以假设添加帕博西尼会增强 PARP 抑制剂他拉唑帕尼的抑制潜力，导致 DNA 损伤和细胞凋亡增加。令人惊讶的是，与帕博西尼联合使用时，他拉唑帕尼诱导的细胞凋亡被显着逆转。当与化疗联合使用时，帕博西尼的这种抗细胞凋亡潜力也已被其他人证明。然而，与我们的研究相反，Yi 等人。在卵巢癌中评估了 CDK4/6 和 PARP 抑制剂的联合治疗方法，并观察到在这些条件下细胞凋亡增加。这一相反的发现可能源于帕博西尼的剂量依赖性效应。虽然我们以 1 μM 的最大剂量应用 CDK4/6 抑制剂，这在临床转化中显示出大约耐受剂量，但 Yi 等人。描述在高达 4 μM 的浓度下与帕博西尼相关的细胞凋亡诱导。已经显示了在如此高剂量的帕博西尼下触发细胞凋亡的分子模式。结果之一是，CDK2 被激活，导致磷酸化 RAD9 易位至线粒体，并最终重组 Bak/Bcl-xL 复合物。

　　对于使用 PARP 抑制剂治疗尿路上皮癌，有几项临床试验正在进行中，研究奥拉帕利作为单一疗法或与免疫检查点抑制剂联合使用。在他拉唑帕尼治疗晚期实体瘤的临床试验中，已经报告了显示部分治疗反应的 BLCA 个体患者。当然，临床试验设计的一个重要方面是基于分子谱的纳入标准的定义。我们的数据和来自其他临床前研究的数据表明，功能性 RB 的表达是纳入的一个分层标记。此外，已经证明，在同源修复途径发生突变的肿瘤中，对 PARP 抑制剂的反应性增加。微信扫描下方二维码了解更多：