将帕纳替尼(ponatinib)用作对抗KIT突变黑色素瘤的有效药物

　　在这里，鉴于伊马替尼在治疗带有 KIT 突变的黑色素瘤中的较差疗效，并且为了确定有效的KIT抑制剂以为KIT突变黑色素瘤患者提供替代治疗选择，我们开发了一系列来自KIT突变的PDX 模型并使用这些模型来评估各种已知KIT抑制剂化合物的抗肿瘤功效。这项对药物功效的检查，首先通过在细胞中筛选，然后在我们的基因表征的 PDX 模型中进行连续的体内验证，揭示了 FDA 批准的慢性髓性白血病 (CML) 药物普纳替尼是最有效的肿瘤生长抑制剂。反对KIT- 携带突变的黑色素瘤。此外，磷酸化特异性抗体的免疫印迹证实，在体外和体内，帕纳替尼（ponatinib ）诱导的KIT抑制降低了其下游信号靶标的磷酸化程度。最后，我们的分子动力学模拟表明，与伊马替尼相比，ponatinib 的抑制活性显着提高可归因于其对突变KIT蛋白的更强结合亲和力。我们的研究表明，ponatinib 是一种有效的抗KIT药物- 携带突变的黑色素瘤，并强调了药物的再利用如何帮助开发有效的精准治疗，以治疗大部分对 NCCN 指南目前推荐的药物不敏感的黑色素瘤。

　　KIT突变是一种主要的癌症驱动基因，现在被认为是治疗由黏膜和肢端组织以及慢性日晒损伤部位引起的黑色素瘤的重要药物靶点。目前，伊马替尼是美国国家综合癌症网络 (NCCN) 临床实践指南推荐的唯一针对KIT突变黑色素瘤的靶向药物。然而，具有KIT突变的患者要么不敏感，要么迅速发展为伊马替尼不敏感，这限制了其临床应用。因此，迫切需要具有KIT突变的黑色素瘤的有效抑制剂。

　　方法：建立一组患者来源的肿瘤异种移植物 (PDX) 模型和来自携带KIT突变 (KITV560D、KITK642E和KITD816V) 的黑色素瘤患者的相应 PDX 来源细胞 (PDC)，进行表征，然后用于测试一组已知KIT抑制剂的体外和随后的体内抑制作用。

　　结果：帕纳替尼（ponatinib ）对带有KIT突变的细胞比伊马替尼更有效。体内药物疗效评估实验表明，与伊马替尼相比，帕纳替尼（ponatinib ）治疗对携带KIT突变的黑色素瘤的抑制作用要强得多。从机制上讲，分子动力学 (MD) 模拟揭示了一个看似合理的原子水平解释，即帕纳替尼对KITD816V突变蛋白的亲和力高于伊马替尼。

　　结论：我们对KIT突变和KITWT携带黑色素瘤的研究表明，对于携带KIT突变的黑色素瘤，帕纳替尼（ponatinib ）是一种比伊马替尼更有效的抑制剂，因此强调在设计精准治疗时应优先考虑ponatinib对于被分类为具有KIT突变的黑色素瘤患者。此外，我们的工作为开展临床试验以检查已被批准用于白血病的帕纳替尼的再利用提供了基本原理，以用于治疗大部分黑色素瘤患者。

　　本工作成功建立了一系列具有KIT突变的黑色素瘤PDX模型和PDCs，并将其用于药效评价。尽管体外药物试验表明，除了 PDC-KIT D816V 外，普纳替尼不是所有 PDC 中最有效的抑制剂，但与测试的其他 KIT 抑制剂相比，普纳替尼对带有KITD816V的 PDX 模型诱导的生长抑制效果最大。帕纳替尼（ponatinib ）是 FDA 批准的用于 T315I 阳性 CML 和 Ph+ ALL 患者的激酶抑制剂，已知可抑制 KIT、FGFR 和 RET 的激酶活性。先前的研究已经证明，ponatinib 在具有KITV560D或KITK642E突变的 Ba-F3 细胞中具有生长抑制功效。另外两项研究表明，帕纳替尼在具有KITD816V突变的肿瘤肥大细胞系中发挥生长抑制作用并诱导细胞凋亡。然而，没有研究报告在黑色素瘤中使用普纳替尼。因此，我们的研究证明了一个意想不到的机会，可以将帕纳替尼重新用作治疗携带KIT突变体的黑色素瘤的有效抑制剂。

　　MD 模拟在蛋白激酶药物发现领域的应用不断增加；这些模拟能够在原子水平上对生物和化学事件进行机械研究。多项 MD 研究都集中在KIT突变上。此外，静电相互作用在伊马替尼与KIT的结合亲和力中起重要作用，减少的静电相互作用可能是伊马替尼对KITD816V耐药的原因，这与我们的模拟结果一致，即伊马替尼具有相对较低的结合亲和力用于套件D816V比帕纳替尼还好。一致地，我们对 PDC 的实验表明，帕纳替尼（ponatinib）治疗降低了KIT及其下游信号靶标的磷酸化，并且 RNA-seq 分析显示，帕纳替尼显着下调了 ECM-受体相互作用途径，该途径在转移、增殖和凋亡中起作用。肿瘤细胞。因此，这些数据表明，与伊马替尼相比，ECM-受体相互作用途径的下调是介导帕纳替尼在抑制肿瘤生长方面的强大功效的潜在机制。展望未来，对帕纳替尼分子机制的进一步研究，与关于哪些黑色素瘤患者群体可以从帕纳替尼治疗中获益的临床研究相一致，将有助于进一步描述我们观察到的帕纳替尼药物在治疗具有KIT突变的黑色素瘤。

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