非小细胞肺癌对奥希替尼的获得性耐药 |
限制奥希替尼治疗表皮生长因子受体突变型非小细胞肺癌患者长期获益的主要临床障碍是获得性耐药的发展。因此，迫切需要能够克服对奥希替尼产生耐药性的有效策略。作者目前在这个方向上的努力已经确定了临床上使用的组蛋白脱乙酰基酶抑制剂LBH589是克服奥希替尼耐药性的潜在药物。
分别通过测量细胞数量和集落形成，并通过检测膜联蛋白V阳性细胞和蛋白裂解来评估体外细胞的生长和凋亡。用异种移植在裸鼠中评估了对体内肿瘤生长的药物作用。用蛋白质印迹分析监测细胞中测试蛋白质的变化。基因敲除是使用CRISPR/Cas9技术实现的。
LBH589和奥希替尼的组合会协同降低不同的奥希替尼耐药细胞系的存活率，并更大程度地抑制细胞集落的形成和生长。该组合增强了对奥希替尼耐药细胞凋亡的诱导。重要的是，该组合有效抑制了裸鼠中耐奥希替尼的异种移植肿瘤的生长。从机理上讲，LBH589和奥希替尼的组合提高了奥希替尼耐药细胞中Bim的升高。通过LBH589和奥希替尼（osimertinib）组合增强了对Oimertinib耐药细胞中Bim的敲除，从而显着减弱或消除了其凋亡。这些结果共同支持了Bim升高在该组合诱导奥希替尼（osimertinib）耐药细胞凋亡中的关键作用。
目前的发现提供了有力的临床前证据，支持LBH589在临床上克服奥希替尼耐药性的潜力。
用小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂靶向表皮生长因子受体酪氨酸激酶代表了具有活化EGFR突变的非小细胞肺癌靶向治疗的一项重大进展。因此，EGFR-TKIs的发展已从最初的第一代发展到第二代，以及现在的第三代。然而，临床上的主要挑战是对这些EGFR-TKI的获得性耐药的出现，从而限制了患者的长期获益。
对第一代EGFR-TKI治疗耐药的病例中约有60％是由获得T790M耐药突变引起的。为了克服T790M诱导阻力，奥希替尼（osimertinib）和其他第三代EGFR-TKI中被开发，其选择性地和不可逆地抑制EGFR窝藏常见的“敏感”的突变，19del和L858R，和耐T790M突变，同时保留野生型EGFR。在这些TKI中，奥希替尼现已成为美国食品药品监督管理局批准的NSCLC激活EGFR患者的药物突变或已通过T790M突变对第一代EGFR-TKI产生抗性的突变。尽管如此，所有患者仍不可避免地对奥希替尼产生抗药性，最终导致临床治疗失败。因此，克服奥希替尼（osimertinib）和其他第三代EGFR-TKI的电阻是在诊所高度期望的目标。
组蛋白脱乙酰基酶由18种潜在的HDAC组成，在人类中分为4类，通过去除组蛋白尾部的氨基赖氨酸残基上的乙酰基，逆转染色质乙酰化并改变癌基因和抑癌基因的转录。HDAC经常在几种类型的恶性肿瘤中过表达并且与癌症的发展紧密相关，因此代表了癌症治疗的另一个有吸引力的靶标。已开发出具有强大抗肿瘤能力的多种HDAC抑制剂。这些药物中的某些，包括泛HDAC抑制剂伏立诺抑和泛obstatstat，现在是美国食品和药物管理局批准的抗癌药物。之前的几项研究表明，EGFR-TKI与HDAC抑制剂的结合可增强其作用，包括诱导细胞凋亡和抑制胶质母细胞瘤，胰腺癌，头颈癌和肺癌细胞的生长。但是，奥希替尼与HDAC抑制剂的组合是否对已获得对奥希替尼耐药性的EGFR突变NSCLC细胞系发挥增强作用尚未得到充分研究，因此，这是当前研究的重点。关注印度仿制药的药神网发现，奥希替尼与LBH589组合可协同降低细胞存活率，并增强了几种耐奥希替尼的NSCLC细胞系的凋亡诱导作用。使用小鼠异种移植模型可在体内验证这种增强的生长抑制作用。
奥希替尼联合LBH589协同降低具有AZD9291耐药性的EGFR突变型NSCLC细胞株的存活率并抑制菌落形成和生长
关注印度仿制药的药神网首先确定了奥希替尼联合LBH589对不同的奥希替尼耐药EGFR突变NSCLC细胞系生长的影响，具有不同的抵抗机制。在降低这些细胞系的存活率方面，各种浓度的奥希替尼和LBH589的组合比任何一种单独的药物更具活性。所有顺均小于1，表明对降低细胞的存活。通过使用不同的测定方法来测量细胞集落的形成和生长，关注印度仿制药的药神网发现在抑制2种代表性的对奥希替尼耐药的细胞系中，奥希替尼和LBH589的组合在抑制集落的形成和生长方面也比任一种单一药物明显更有效。因此，当奥希替尼与LBH589联合使用时，可有效抑制这些对奥希替尼耐药的细胞系的生长。
在这项研究中，奥希替尼与pan-HDAC抑制剂LBH589的组合有效抑制了不同的奥希替尼耐药细胞和肿瘤的生长，证明了LBH589克服了对奥希替尼的获得性耐药的潜力。值得注意的是，这种组合还有效降低了带有C797S抗性突变的PC-9/3M细胞的细胞存活率并诱导了细胞凋亡，这是新获得的对奥希替尼产生抗性的机制，约占20％至30％临床中对奥希替尼耐药的病例除了19del和T790M突变。鉴于在19del，T790M和C797S上缺乏治疗EGFR三重突变的耐药性肿瘤的有效选择，关注印度仿制药的药神网的发现对治疗C797S诱导的奥希替尼耐药性具有特殊意义。
当将奥希替尼与LBH589组合使用时，可增强测试的奥希替尼耐药细胞系的凋亡。这些数据表明，增加的凋亡诱导是一个重要的机制，说明了通过将奥希替尼和LBH589结合使用可增强对奥希替尼耐药细胞和肿瘤的抗肿瘤活性。正如关注印度仿制药的药神网最近证明的那样，Bim升高是奥希替尼诱导的敏感EGFR突变NSCLC细胞凋亡的关键机制。在当前的研究中，在暴露于奥希替尼（osimertinib）和LBH589组合的经测试的奥希替尼（osimertinib）耐药细胞系中观察到Bim升高，这表明Bim升高在介导该组合增强细胞凋亡诱导中的可能作用。支持这一观点的直接证据来自以下发现：在PC-9/AR细胞中Bim敲除可保护细胞免于受奥希替尼和LBH589组合诱导的凋亡。
ERK磷酸化Bim蛋白，促进其降解。奥希替尼（osimertinib）抑制ERK依赖性磷酸化的Bim和延迟Bim的降解，导致Bim的高程在敏感EGFR突变的NSCLC细胞。在这项研究中，奥希替尼和LBH589的组合在降低p‐ERK水平的同时增强Bim水平具有增强的作用。此外，通过CHX追踪分析测定，奥希替尼和LBH589的组合减慢了Bim的降解，表明Bim稳定。因此，可以合理地得出结论，奥希替尼和LBH589的组合通过抑制Bim表达的降解来增强Bim表达的升高。但是，关注印度仿制药的药神网没有观察到该组合在S69降低Bim磷酸化的作用增强。除Bim稳定作用外，当与MEK抑制结合使用时，奥希替尼（osimertinib）还可以通过促进EEGFR介导的敏感EGFR突变NSCLC细胞或耐奥希替尼（osimertinib）的NSCLC细胞中ERK介导的蛋白质降解来降低Mcl-1水平。在当前的研究中，LBH589和奥希替尼的组合确实抑制了Mcl-1的磷酸化并降低了Mcl-1的水平。因此，由LBH589和奥希替尼的组合引起的Bim升高可能与ERK抑制无关。
除了LBH589外，另一种泛HDAC抑制剂SAHA在与奥希替尼（osimertinib）协同作用方面具有与LBH589相似的作用，从而降低了细胞存活率，提高了Bim水平并增强了对奥希替尼（osimertinib）耐药的NSCLC细胞的凋亡，显示出克服奥希替尼（osimertinib）获得性耐药的潜力。因此，关注印度仿制药的药神网有理由推测，LBH589与奥希替尼协同作用可增强耐奥希替尼的细胞的Bim依赖性凋亡并抑制耐奥希替尼的肿瘤的生长，这可能与其HDAC抑制活性有关。该Bim的缺失序列变异，其中发生在东亚洲人21％的频率，但在非洲和欧洲的人口缺席，已与对奥希替尼（osimertinib）性有关。据报道，HDAC抑制作用与奥希替尼联用可克服Bim缺失序列变异介导的EGFR突变肺癌中的奥希替尼耐药性。因此，有理由推测，LBH589与奥希替尼联用也可能有效克服由Bim缺失序列变异引起的奥希替尼耐药性。
总而言之，当前的研究已将HDAC抑制作为克服由多种机制引起的对奥希替尼耐药的潜在策略。由于LBH589和SAHA都是经过批准的抗癌药物，因此关注印度仿制药的药神网的发现提供了强有力的临床前理论依据，用于在临床上测试这种克服奥希替尼（osimertinib）获得性耐药性的潜在策略，并有待进一步研究以充分了解其潜在的分子机制。除了在本研究中测试的泛HDAC抑制剂，有正在开发，其它同种型特异性HDAC抑制剂这些抑制剂是否比pan-HDAC抑制剂在功效和安全性方面克服对奥希替尼的获得性耐药性也值得进一步研究。 |
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