多吉美/索拉非尼可阻断乳腺癌细胞中诱导的炎症

　　分子靶向化合物正在成为改善经典化疗的一种策略。在此，我们描述了使用低剂量的多激酶抑制剂多吉美/索拉非尼通过抑制 MDA-MB231 异种移植物和 4T1-12B 同基因乳腺癌转移模型中的血管生成、转移和促进肿瘤愈合来提高环磷酰胺的抗肿瘤活性。MDA-MB231 细胞的机制研究表明，烷基化以 MEK1/2-ERK1/2 依赖性方式上调炎症基因/蛋白质，如 COX-2、IL8、CXCL2 和 MMP1。这些蛋白质丰富了癌细胞的分泌组，通过自分泌和旁分泌机制刺激细胞侵袭和血管生成。索拉非尼抑制 MEK1/2-ERK1/2 通路，从而在基础和烷基化诱导条件下减少炎症基因并减轻细胞侵袭和血管生成，而参与烷基化存活的 NRF2 和 ER 应激通路不受影响。在非侵入性/非血管生成性乳腺癌细胞（SKBR3 和 MCF7）中，烷基化不会引发炎症反应，唯一的索拉非尼效应是在使用较高药物浓度时不依赖 ERK1/2 的 ROS 依赖性细胞毒性。总之，我们的数据表明烷化剂可能引发炎症反应，这似乎有助于特定乳腺癌细胞的恶性进展。识别和靶向这种表型的驱动因素可能为优化经典化疗药物和靶向药物之间的联合药物治疗方案提供机会。

　　在许多情况下，多吉美/索拉非尼作为单一药物在乳腺癌治疗中显示出有限的疗效，并具有剂量限制性毒性。这些临床方案中的大多数使用了患者最大耐受剂量的索拉非尼；这些研究中的抗肿瘤作用与诱导的氧化损伤相关。另一方面，索拉非尼和经典化疗药物的联合方案在乳腺癌临床试验中很有前景。在这项研究中，我们测试了索拉非尼是否可以提高烷化剂的功效。在 MDA-MB231 异种移植物中，与单独使用任何一种药物相比，索拉非尼联合环磷酰胺导致的肿瘤更小。注意到联合治疗的肿瘤包裹良好、纤维化、具有推动边界表型和血管生成减少，因此表明“治愈”表型。我们的研究结果还表明，烷基化除了直接杀死癌细胞外，还诱导能够刺激侵袭和血管生成的分泌组，这可以通过低剂量索拉非尼治疗来阻断。这种解释得到了 4T1 原位模型中转移性进展减少和生存期延长的证实。索拉非尼和 UO 阻断这种侵袭和血管生成促进分泌组表明 ERK1/2 依赖性作用，尽管索拉非尼抑制的其他靶点也可能在介导这种表型中发挥作用。基于肿瘤组织学和体外数据显示，诱导细胞死亡不太可能是与低剂量索拉非尼在肿瘤治疗中获益相关的主要机制。然而，我们不能排除增殖的小幅下降——例如在 MDA-MB231（10 μM）和 Hs578t（5 和 10 μM）细胞中观察到的——可能在体内发挥作用。此外，索拉非尼对 VEGFR2 介导的血管生成的影响也可能通过降低体内营养物质和氧气的可用性间接影响肿瘤细胞增殖。

　　由于其阻断多种蛋白激酶的能力，以浓度依赖性方式具有不同的功效，据报道，多吉美/索拉非尼可在体外引发多种反应。这包括抑制增殖、细胞毒性、线粒体功能障碍、ROS 产生和 ER 应激依赖性细胞死亡，这些似乎都是细胞系和浓度依赖性的。在我们的模型中，多吉美/索拉非尼效应对 MEK1/2-ERK1/2 烷基化反应臂具有选择性。相比之下，我们报道的 NRF2 和 ER 应激特征与烷基化存活有关在基因或蛋白质水平上都没有受到影响。索拉非尼诱导的细胞毒性/细胞凋亡仅在较高浓度 (> 10 μM) 下发生，这是 ROS 介导的。这种细胞毒性与 ERK1/2 抑制或测试细胞系的激素受体/三阴性状态无关。先前的研究还表明，索拉非尼的毒性既不与抑制 ERK1/2 相关，也不依赖于乳腺癌细胞系的 ER（雌激素受体）状态。描述索拉非尼的原始研究显示，体外MDA-MB231 细胞中 ERK1/2 抑制约 0.1 μM。其他人报道需要 7.5 μM 索拉非尼将 RAF1 活性降低约 70%，至少 5 μM 以抑制 MDA-MB231 中的 ERK1/2、VEGFR2 和 PDGFR 磷酸化或在其他乳腺癌细胞系中引起细胞毒性。我们的数据显示 1 μM 索拉非尼降低 ERK1/2 磷酸化和抑制炎症基因、侵袭和血管生成。尽管在临床使用的剂量（100 至 400 毫克每天两次）中，血浆索拉非尼水平在 ~6 至 14 μM 之间，但在大多数报告的科学研究中使用的微摩尔水平的转化潜力一直受到关注。然而，索拉非尼不能抑制所有乳腺癌细胞系中的 ERK1/2 磷酸化，并且索拉非尼对 ERK1/2 的抑制与细胞的 ER 状态之间没有明确的相关性。索拉非尼和其他 RAF 抑制剂的有效性因信号反馈回路的存在和可能改变对这些抑制剂反应的突变而变得更加复杂。与其他类型的乳腺癌细胞如 MCF7和T47D。在我们的模型中，过度活跃的 ERK1/2 可能是 MDA-MB231 中突变的 KRASG13D和 B-RAFG464V以及 Hs578T 中的突变 HRAS 基因的结果。有趣的是，磷酸化的 ERK1/2 是肝癌模型中索拉非尼反应的预后标志物。因此，阻断烷化剂通过低剂量、更靶向的索拉非尼在三阴性乳腺癌细胞中刺激 RAS-RAF-MEK1/2-ERK1/2 通路活性，可能对化疗方案有益。然而，需要进一步的工作来确定最佳治疗方案，以提高我们 10 天方案观察到的初始疗效。

　　总之，我们的数据表明，某些癌症产生的炎症微环境可能导致恶性表型（即侵袭和血管生成），并且似乎对环磷酰胺（可能还有其他药物）的治疗反应产生负面影响。识别赋予炎症表型的遗传改变可能有助于开发涉及经典化疗药物和分子靶向化合物的联合药物方案，以提高疗效，例如本文报道的低剂量多吉美/索拉非尼在侵袭性乳腺癌中的疗效。微信扫描下方二维码了解更多：