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研究发现三阴性乳腺癌可能的靶点

作者: 来源: 发布时间:2024-12-18

美国哈佛医学院附属布莱根和妇女医院Schade等研究发现,将AKT抑制剂与EZH2抑制剂联用,可通过两步诱导三阴性乳腺癌(TNBC)细胞死亡,EZH2/AKT抑制剂会协同促使基底样TNBC细胞进入分化程度更高、更容易治疗的管腔样状态。这两种药物竟会劫持正常乳腺退化(泌乳停止后乳腺相关细胞死亡)所需的信号通路,进而通过一种非常自然的方式杀死TNBC细胞。(Nature. 2024年10月9日在线版)

乳腺癌中,PI3K/AKT1通路常被过度激活。HR阳性的管腔型乳腺癌中,最常见的驱动基因突变是PIK3CA,它编码PI3K的p110α亚基。目前,PI3Kα选择性抑制剂已获批用于治疗晚期HR阳性乳腺癌。

在基底样TNBC中,PTEN失活突变较常见,由于PTEN主要通过PI3K p110β亚基发挥对PI3K通路的抑制作用。理论上讲,靶向PI3K通路下游AKT1的抑制剂,可能对TNBC有效。但临床试验显示,AKT抑制剂未改善TNBC患者预后,

研究者注意到,PI3K抑制剂在管腔型乳腺癌中发挥良好疗效。研究者决定探讨是否调节TNBC细胞状态如管腔化,即可让TNBC细胞对AKT抑制剂敏感。研究者聚焦在EZH2上,EZH2是调节管腔细胞增殖的关键因子。已有研究发现,抑制EZH2不影响乳腺癌细胞生长,但可抑制TNBC转移。不过,无论AKT抑制剂还是EZH2抑制剂,目前均已有在研或已获批上市的药物。研究者选用了在研的AKT抑制剂ipatasertib,选用的EZH2抑制剂是已获FDA批准上市的tazemetostat。

研究者计划用AKT抑制剂或EZH2抑制剂单药处理三阴性乳腺癌细胞系,或先用EZH2抑制剂处理,然后再上ipatasertib。实验结果显示,AKT和EZH2抑制剂单药不能有效杀死TNBC细胞系,但二者联合使用时却能以剂量依赖的方式杀死TNBC细胞系。

研究者在异种移植基因工程小鼠模型GEMM来源同种异体移植和患者来源异种移植模型中,开展了体内疗效评估研究。结果显示,在这些模型中均观察到了疗效,提示EZH2/AKT抑制剂联用是TNBC有潜力的治疗组合。

转录组测序显示,EZH2/AKT抑制剂联用会下调与基底细胞和乳腺干细胞相关的基因(如KRT5、KRT14和VIM),同时上调管腔相关标志物(如GATA3和ELF3)。EZH2/AKT抑制剂联用确会驱动基底型TNBC细胞进入类似管腔的细胞状态。基于患者来源异种移植模型的研究数据,证实EZH2/AKT抑制剂在体内也会使TNBC进入管腔样状态,从而导致癌细胞快速死亡和肿瘤持久消退。

控制管腔分化的主发育转录因子GATA3,其表达上调最大化,需要EZH2抑制剂和AKT抑制剂同时存在。一旦除去GATA3,EZH2抑制剂和AKT抑制剂的协同抗肿瘤作用便大打折扣,但仍有一定的抗肿瘤效果(可能是两种抑制剂对多种细胞周期基因表达有影响造成的)。

研究者探讨了EZH2/AKT抑制剂联用增加GATA3水平,促进基底型TNBC细胞进入管腔样细胞状态的机制。研究者发现,EZH2抑制剂能打开GATA3增强子位点的染色质;而AKT抑制剂则负责诱导FOXO1去磷酸化,增强FOXO1进入细胞核,促进GATA3编码基因的转录,最终达到提升GATA3水平的目的。

研究者发现,ZH2/AKT抑制剂处理后,除了管腔标志物上调外,E促凋亡蛋白BMF在所有对联合治疗敏感的细胞系中均有上调,且上调水平居所有上调细胞凋亡相关基因之首。若抑制BMF,即可阻止多种细胞系对EZH2/AKT抑制剂的细胞毒性反应。

泌乳结束后,乳腺会自然退化,BMF诱导细胞死亡的能力,在这一过程中发挥关键作用。提示EZH2/AKT抑制剂不仅能将TNBC细胞转变为管腔样状态,还能通过激活正常情况下驱动管腔细胞退化的信号来杀死TNBC。

EZH2抑制剂可通过增加逆转录表达元件和内源性逆转录病毒水平,诱导2′3′-cGAMP的形成;而AKT抑制剂会加强STING和TBK1间的相互作用。两相结合,会导致细胞因子IL-6的产生,而IL-6会作用于JAK1-STAT3-BMF通路,促进BMF的产生,进而诱导已经管腔化的TNBC细胞发生与退化类似的死亡。

研究者发现,在耐药的TNBC细胞中,GATA3不会被EZH2/AKT抑制剂组合诱导。研究者开发了一个机器学习算法,有望帮助区分,不过仍需在临床研究中检验有效性。即使遇到对EZH2/AKT抑制剂耐药的TNBC,也有解决办法。GATA3和STING激动剂可将耐药TNBC重编程,使耐药TNBC对EZH2/AKT抑制剂敏感。EZH2/AKT抑制剂对TNBC的疗效需要临床试验验证。

(编译 王涵曦)