来那替尼(neratinib)诱导的铁死亡为治疗干预提供了新的机会

　　人表皮生长因子受体 2 (HER2) 靶向治疗可延长 HER2 阳性乳腺癌患者的生存期。益处主要来自改善对全身性疾病的控制，但由于获得性耐药或抑制剂通过血脑屏障的渗透性有限，高达 50% 的患者进展为无法治愈的脑转移。来那替尼（neratinib）是一种有效的不可逆泛酪氨酸激酶抑制剂，可在延长辅助治疗的情况下延长无病生存期，一些评估其单独或与其他抑制剂联合用于早期和晚期 HER2 阳性乳腺癌患者的疗效的试验正在进行中。然而，其作为一线治疗HER2阳性乳腺癌脑转移的疗效尚未得到充分探索，部分原因是缺乏忠实地概括这种疾病的相关临床前模型。在这里，我们描述了一种新的自发性 HER2 阳性乳腺癌脑转移 (TBCP-1) 同基因模型的开发和表征，以及它用于评估来那替尼的疗效和作用机制。

　　方法：

　　TBCP-1 细胞来源于自发的 BALB/C 小鼠乳腺肿瘤，并通过流式细胞术、免疫印迹和免疫组织化学表征了激素受体和 HER2 表达。来那替尼在转移性和新辅助环境中进行了体外和体内评估。通过转录组分析、功能抑制测定和免疫印迹检查其作用机制。

　　结果：

　　TBCP-1 细胞天然表达高水平的 HER2，但缺乏激素受体的表达。TBCP-1 肿瘤在体内保持 HER2 阳性表型，并在脑和其他器官中引起高发生率的自发和实验性转移。来那替尼和其他 HER2 抑制剂抑制体外细胞增殖/活力，但抗雌激素不抑制，表明与人类 HER2 阳性乳腺癌的表型和功能相似。从机制上讲，来那替尼促进了一种非凋亡形式的细胞死亡，称为铁死亡。重要的是，转移试验表明来那替尼有效抑制肿瘤生长和转移，包括脑转移，并延长生存期，特别是在用作新辅助治疗时。

　　结论：

　　TBCP-1 模型概括了 HER2 阳性乳腺癌在患者大脑中的自发扩散，并提供了一种独特的工具来识别新的治疗方法和生物标志物。来那替尼（neratinib）诱导的铁死亡为治疗干预提供了新的机会。需要对来那替尼新辅助治疗进行进一步评估。

　　TKI 越来越多地用于临床治疗 HER2+ve乳腺癌。令人鼓舞的临床前和临床数据表明，单独或联合使用 TKI 可能对治疗 CNS 转移特别有用，但需要进一步研究以确定此类抑制剂的最佳临床环境。然而，在缺乏稳健的 HER2 +ve模型的情况下，这一直很困难积极从乳腺扩散到大脑的乳腺癌。本文表征的 TBCP-1 模型在许多方面都是独一无二的，并填补了临床前癌症研究的重要空白。我们显示 TBCP-1 细胞表达高水平的 HER2，但缺乏激素受体的表达。这种表型在功能上是相关的，因为 TBCP-1 细胞增殖被几种靶向 HER2 的 TKI 抑制，但不受抗雌激素的抑制。TBCP-1 肿瘤和转移灶在体内维持 HER2 的表达和对来那替尼的反应（通过 HER2 信号传导、肿瘤生长和转移的抑制证明）这一事实进一步说明了其临床相关性）。

　　对来那替尼（neratinib）的敏感性与人类细胞系中 HER2 的表达水平密切相关。虽然来那替尼抑制 TBCP-1、BT474 和 SKBR3 细胞的增殖，但 BT474 和 SKBR3 细胞的抑制作用比 TBCP-1 细胞更强（IC50~ 1 nM、7 nM 和 117 nM，分别）。测试的其他小鼠和人类 TNBC 或管腔细胞系对来那替尼显示出不同程度的敏感性，这在很大程度上与来那替尼靶向的 HER2 或 EGFR 表达水平相关。由于基因扩增，BT474 和 SKBR3 细胞表达特别高水平的 HER2，这可能解释了它们更高的敏感性。或者，下游信号传导的差异可能部分导致这些细胞系对来那替尼的不同反应。受体酪氨酸激酶的磷酸化会触发 TKI 抑制的多个信号通路的激活。特别是，Canonici 等人报道了 HER2 扩增的细胞系对来那替尼的敏感性与 p-AKT 和 p-ERK 抑制的程度相关。与此一致，来那替尼几乎完全阻断了 SKBR3 细胞中 HER2 的磷酸化以及下游 AKT 和 MAPK (ERK-1/2) 的激活。相比之下，来那替尼显着抑制 HER2 和 AKT 磷酸化，但未能抑制 TBCP-1 细胞中的 ERK 磷酸化。有趣的是，通过 FOXO 依赖但不依赖 Ras 的反馈机制对下游 ERK 信号传导的异常激活与对 HER2 靶向抑制剂的抗性有关。需要进一步的工作来阐明相同的反馈回路是否可能在 TBCP-1 细胞中起作用，并部分导致它们与 SKBR3 细胞相比对来那替尼的敏感性较低。我们从 KEGG 通路分析中发现，在 neratinib 处理的 TBCP-1 细胞中，与 MAPK 和 FOXO 信号通路相关的上调基因富集将与这种可能性一致。

　　我们试图在体内评估来那替尼（neratinib）的最佳临床环境，特别是用于预防或治疗脑转移。我们的数据显示，来那替尼新辅助治疗可有效降低 TBCP-1 转移负担并延长生存期。我们提出，与晚期干预相比，使用新辅助治疗方案预防转移进展可能更有效，并为 HER2+ve乳腺癌患者提供更大的生存益处，特别是对抗难以治疗的脑转移的发展。

　　尽管新辅助来那替尼（neratinib）具有强大的功效，但在一些小鼠中检测到小肺或肝结节表明体内可能会产生耐药性，并且可能需要联合治疗来完全防止转移进展。事实上，现在正在出现长期暴露于来那替尼后会产生耐药性的证据，并且已经提出了各种机制，包括 EGFR 家族成员的表达改变和来那替尼代谢增加，这可能会降低其生物利用度。研究对来那替尼诱导的铁死亡的耐药机制或联合疗法的功效，包括可能增强来那替尼活性的免疫疗法，将需要在免疫能力强的小鼠中使用适当的临床前模型，例如 TBCP-1。微信扫描下方二维码了解更多：