帕纳替尼（ponatinib）是一种多靶点蛋白酪氨酸激酶抑制剂，其对肝细胞癌细胞的作用以前没有被探索过。在本研究中，我们研究了其对肝细胞癌细胞生长的影响及其潜在机制。对于 SK-Hep-1 和 SNU-423 细胞，帕纳替尼通过上调裂解的 caspase-3 和 -7 诱导细胞凋亡，并通过抑制 CDK4/6/CyclinD1 复合物和视网膜母细胞瘤蛋白的磷酸化促进 G1 期细胞周期停滞。它抑制生长刺激丝裂原活化蛋白 (MAP) 激酶途径、Src 在负调节位点和正调节位点的磷酸化以及 Jak2 和 Stat3 磷酸化。令人惊讶的是，它还激活了 PDK1、蛋白激酶 B (Akt) 和雷帕霉素的机械靶标 (mTOR) 信号通路。阻断 mTOR 信号可使细胞对帕纳替尼的抑制作用强烈敏感，并使帕纳替尼成为更有效的肝细胞癌细胞增殖抑制剂。这些发现表明，ponatinib对肝细胞增殖具有积极和消极的作用，通过药物组合或潜在的化学药物消除其生长刺激作用可以显着提高其作为抗癌药物的功效。
索拉非尼是一种多靶点酪氨酸激酶抑制剂，如帕纳替尼，靶向 PDGFR、VEGFR 和 Raf 激酶，也是 FDA 批准的晚期 HCC 靶向治疗之一，具有抗增殖和抗血管生成作用。然而，在几次阴性的 III 期临床试验后，药物不耐受和对索拉非尼的耐药性限制了其使用。因此，开发更强大的激酶抑制剂以有效阻断 HCC 增殖势在必行。
这项工作的最初目标是确定 HCC 细胞系对哪些信号传导药物敏感，然后利用这些信息阐明驱动这些细胞增殖的信号传导机制，并制定治疗这些癌细胞的策略。初步筛选显示，帕纳替尼是最有效的 HCC 细胞系抑制剂。对 HCC 细胞对帕纳替尼反应的表征表明，帕纳替尼对 HCC 细胞具有复杂而广泛的扩散作用。一些效果与阻断 HCC 细胞增殖的目标一致，而其他效果可能与该目标相反。
本研究的总体目标是了解帕纳替尼对 HCC 细胞系 SK-Hep-1 和 SNU-423 的复杂影响，这可能是开发有效治疗方法的基础。为此，我们首先探索了两种 HCC 细胞系对九种酪氨酸激酶抑制剂的反应，发现帕纳替尼显示出最好的抑制作用。然后，我们研究了帕纳替尼对SK-Hep-1和SNU-423细胞增殖的影响。我们的研究结果表明，帕纳替尼在 SK-Hep-1 和 SNU-423 细胞中引起细胞凋亡，这通过 caspase-3/7 活性的上调得到证实。响应于处理，细胞在 G1 期积累，这显然是由抑制 CDK4/6/Cyclin D1 复合物引起的。此外，细胞周期进程的抑制似乎是由于 ERK 途径的抑制，由于 Mek 1/2 和 Erk 1/2 磷酸化水平均下降。我们还观察到两种细胞中 Akt/mTOR 通路的激活和仅在 SNU-423 细胞中对 Jak2/Stat3 的抑制。
研究结果表明，PDK1/Akt/mTOR 的意外激活可能是诸如帕纳替尼等强效 PTKI 的原因之一，尽管它对预期靶标具有有效抑制作用，但可能无法很好地对抗某些癌症。结果提出了两种可能的方法来克服这个问题。从长远来看，开发仅抑制癌症促进途径而不激活Akt的PTK抑制剂将为靶向治疗的有效药物提供最大希望。为此，阐明药物作用的分子机制至关重要。在短期内，Akt/mTOR 通路抑制剂与帕纳替尼联合使用也可以克服这一障碍。
帕纳替尼（ponatinb）对 HCC 细胞信号传导的影响很复杂，但与已发表的数据一致。Src 对 Tyr527 磷酸化的抑制可能是由于帕纳替尼抑制 Csk (IC50= 12.7 nM)。尽管阻断 Src 上的 Tyr527 磷酸化应该会激活 Src 活性，但这种激活可能对其对 Src 功能的整体影响无关紧要，因为 Src 活性也被帕纳替尼抑制。帕纳替尼还抑制 Jak2，IC50小于 200 nM。
总之，我们目前的研究表明，帕纳替尼（ponatinib）可以诱导细胞毒性、半胱天冬酶依赖性细胞凋亡和细胞周期停滞，这可能是治疗肝癌的潜在药物。该研究提供了证据，帕纳替尼抑制了许多导致肿瘤抑制的途径。在未来的研究中，特定途径的基因敲除或沉默将能够为这些机制提供进一步的证实。此外，帕纳替尼单独治疗或与 Akt/mTOR 抑制剂联合治疗的体内研究也将进一步验证该结论。微信扫描下方二维码了解更多：
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