达拉非尼(dabrafenib)对与帕金森病相关的神经毒性具有保护作用

　　帕金森病 (PD) 是一种以多巴胺能神经元丢失为特征的神经退行性疾病。目前，没有药物可以阻止 PD 的进展。与其他多因素遗传疾病一样，全基因组关联研究 (GWAS) 发现了 PD 的多个风险位点，尽管它们的临床意义仍不确定。在这里，我们通过使用 GWAS 数据和计算机的方法报告了 PD 候选药物的鉴定。数据库。我们确定了 57 个食品和药物管理局批准的药物家族作为 PD 的候选神经保护药物。其中，被称为B-Raf激酶抑制剂并被批准用于治疗恶性黑色素瘤的达拉非尼（dabrafenib）在神经毒素处理的SH-SY5Y细胞和小鼠中表现出显着的细胞保护作用。发现 Dabrafenib 可抑制细胞凋亡，并增强细胞外信号调节激酶 (ERK) 的磷酸化，并抑制 c-Jun NH2-末端激酶的磷酸化。达拉非尼靶向 B-Raf，我们证实了 B-Raf 和 Rit2 之间的蛋白质-蛋白质相互作用，该相互作用由亚洲人和高加索人的 PD 风险基因RIT2编码。在RIT2-敲除细胞，ERK的磷酸化降低，达拉非尼治疗改善了ERK的磷酸化。这些数据表明，达拉非尼对与 PD 相关的神经毒性具有保护作用。通过使用动物模型，我们证实了这种计算机筛选方法的有效性。此外，我们的结果表明，这种计算机药物筛选系统不仅可用于神经退行性疾病，还可用于其他常见疾病，如糖尿病和高血压。

　　通过利用 GWAS 数据和计算机数据库，我们将达拉非尼（dabrafenib）确定为散发性 PD 的神经保护药物，证明了这种筛选方法的实用性。Dabrafenib 发挥抗凋亡作用，激活 ERK 并抑制 JNK/c-jun 磷酸化。除了白种人外，我们还展示了亚洲人群中RIT2基因的 PD 易感性，并表明达拉非尼挽救了RIT2-KO 细胞的作用。

　　达拉非尼（dabrafenib）于2013年获得FDA批准用于治疗BRAFV600E突变阳性黑色素瘤。Dabrafenib 被称为选择性 B-Raf 激酶抑制剂，可诱导特异性针对具有BRAFV600E突变的细胞的细胞毒性作用，在 40% 的黑色素瘤患者中观察到这种突变。另一方面，据报道 dabrafenib 在没有BRAFV600E的野生型细胞中激活 B-Raf突变。B-Raf 是 Raf 家族的成员，该家族包括 A-Raf、B-Raf 和 C-Raf。中枢神经系统细胞主要表达B-Raf和C-Raf，在神经元细胞中B-Raf的胞浆浓度明显高于C-Raf。以前的报告表明，B-Raf 在神经元存活和成熟 中发挥作用。这些数据表明 B-Raf 与神经系统之间的密切关联。

　　我们的数据证实了达拉非尼（dabrafenib）激活了 SH-SY5Y 细胞中的 ERK，并且达拉非尼 (1 μM) 的细胞保护作用依赖于 ERK 的激活。据报道，ERK 的激活在 PD 模型中显示出神经保护作用。我们还研究了RIT2缺乏对 SH-SY5Y 细胞的影响，因为PD 患者黑质中RIT2的表达降低。在RIT2-KO 细胞中，磷酸化的 ERK 被抑制，并且这种抑制通过 dabrafenib 治疗得到改善。基于 PD 患者黑质纹状体区域的 Abl 水平升高这一事实，确定了其他 PD 神经保护药物候选者尼罗替尼（Abl 抑制剂）。我们的数据表明，达拉非尼提高了RIT2中 ERK 的磷酸化水平-KO细胞。RIT2-KO 细胞的活力低于对照细胞，但RIT2 的慢病毒过表达（感染复数为 10）增加了细胞活力。然而，用达拉非尼处理RIT2-KO 细胞未能提高细胞活力。RIT2完全缺失的影响可能很严重，因此否定了 dabrafenib 对细胞活力的影响。RIT2的完全缺失也可能改变了几种细胞途径，从而抑制了细胞活力的提高。

　　另一方面，我们的数据表明达拉非尼（dabrafenib）(5 μM) 的神经保护作用并不完全依赖于 ERK 激活。该浓度的达拉非尼也抑制 JNK/c-jun 磷酸化。一些报道表明，JNK 的抑制在体外和体内PD 模型中都具有神经保护作用。因此，我们得出结论，dabrafenib (5 μM) 除了激活 ERK 外，还通过 JNK/c-jun 的失活显示出神经保护作用。

　　我们进一步发现达拉非尼发挥抗凋亡作用。已知细胞凋亡是导致 PD 病因学的机制之一。据报道，B-Raf 的过表达与抗凋亡作用之间存在关联。此外，发现ERK的激活和JNK的抑制可抑制细胞凋亡。这些数据表明达拉非尼可能通过激活 ERK 和失活 JNK 发挥抗凋亡作用。

　　有趣的是，使用 PD 的 GWAS 数据进行的计算机药物筛选确定了抗黑色素瘤药物达拉非尼，因为许多流行病学研究已经证明 PD 和黑色素瘤之间存在关联。我们目前的研究首次证明了抗黑色素瘤药物在 PD 模型中的神经保护作用。临床使用剂量（150 mg，每天两次）的达拉非尼峰值血清浓度在体外相当于 1.55 μM，这与我们实验中的浓度相似。

　　几项研究表明，L-3,4-二羟基苯丙氨酸 (L-DOPA) 诱导的运动障碍与 ERK 的激活有关。达拉非尼（dabrafenib）还激活野生型BRAF细胞中的 ERK ，因此可能会加剧运动障碍。然而，先前的一份报告表明，左旋多巴诱导的运动障碍的严重程度与长期 ERK 激活的程度相关，并且在非运动障碍组中未检测到持续的 ERK 激活。我们对 SH-SY5Y 细胞的实验表明，达拉非尼对 ERK 的激活是短暂的（< 24 小时），表明运动障碍的风险相对较低。然而，在真实患者中，达拉非尼激活 ERK 的持续时间将取决于给药方案。因此，应考虑其给药的最佳时间表以避免持续激活 ERK 并将运动障碍的风险降至最低。微信扫描下方二维码了解更多：