兩老葯聯合:攻克最難辦癌基因?
靶向治療應用於臨床已有一段時間,在此過程中既有令人驚喜的療效,又有許多難於解決的失敗與困惑。而在這之中,治療攜帶RAS基因突變的患者無疑一直是靶向治療領域的難題:KRAS基因突變在胰腺癌、結直腸癌、肺癌等多種高度惡性的腫瘤中常見,不僅沒有針對性的靶向葯能對付KRAS突變,而且該突變也是不少靶向葯耐葯的原因。
來自美國安德森癌症中心的腫瘤學家,近期發表了對於腫瘤耐葯機制的研究,並在基礎實驗水平證實將PARP抑製劑和MEK抑製劑聯合,有望解決KRAS突變導致腫瘤耐葯的問題。
PARP抑製劑
PARP抑製劑,就是一個酶的抑製劑。PARP這個酶的功能主要是修復受損的DNA,因此抑制這個酶也就抑制了DNA的修復,在一些腫瘤細胞中,DNA的修復功能本就不完善(如BRCA突變的腫瘤細胞),如果PARP再受到抑制,則造成大量的DNA無法被修復,腫瘤細胞的功能也就嚴重受損,從而達到殺傷腫瘤細胞的問題。
目前,奧拉帕尼、尼拉帕尼等多個PARP抑製劑,已經被美國FDA批准上市,用於卵巢癌,同時在乳腺癌和部分肺癌等其他腫瘤中顯示除了初步的療效。
腫瘤耐藥性
如果你能理解達爾文的進化論,回答這一問題便並困難。進化論強調存在於自然界的個體會經歷各種自然選擇,最終適者生存,不適者被淘汰。當我們對腫瘤進行藥物治療時,就相當於給他們施加了一個外界的壓力,作為回應,這些腫瘤細胞也不會閑著,它們會改變他們的分子生物學特性以適應這個壓力,最終達到在這個環境下繼續生存的目的。
臨床中發現使用PARP抑製劑的患者,經常很快便出現耐葯情況。為研究這一現象背後的機制,科學家將PARP抑製劑治療前後細胞內的各種蛋白的多少進行比較,從而從分子水平上研究其變化,研究發現:PARP抑製劑使用後,腫瘤細胞會產生更多的DNA修復蛋白而減少促凋亡物質的產生(依賴於FOXO3A, BIM,RAS/MAPK信號改變等),而這恰恰是PARP抑製劑發揮殺傷作用的武器。
靶向治療,之所以有效是因為這些腫瘤細胞上帶著靶子,而我們特意製作了能瞄準這種靶子的藥物,然而現在聰明的腫瘤細胞把它原有的靶子收起來了,我們的藥物也就自然失效了。
上圖是一個分子數量改變程度的小總結,坐標數字代表著用藥後分子的改變倍數,每個紅點均代表一種分子。我們可以看到,左上PARP抑製劑使用後有近十種分子數量改變近200倍,腫瘤細胞正是通過這些分子層面的改變達到宏觀的耐葯的。
攻克耐藥性
聰明的讀者或許已經想到,要解決這個問題,只需要在微觀上抑制上述這些分子的數量改變即可。那有沒有這種藥物呢?幸運的是,本篇研究的科學家找到了它——MEK抑製劑。
MEK抑製劑可以抑制上述分子改變,其中包括RAS/MAPK通路,MRN,FOXO3a等,從而減少DNA修復,恢復細胞功能,減少血管生成,使得原本已經產生耐葯的腫瘤細胞恢復對藥物的敏感性。在多個腫瘤細胞系中均觀察到了這兩個藥物的協同效應,於是進一步進行了小鼠的活體實驗。
上圖向我們展示了這一結果,A、B、C圖分別是在小鼠身上種植了人卵巢癌組織,胰腺上皮細胞癌和乳腺癌。縱坐標表示腫瘤體積,橫坐標是時間,因此隨著時間的推移,線上升越快表示腫瘤體積變化越大,則該藥物對腫瘤的抑制效果不佳。綠線代表空白對照(未用藥),藍線和橙色線代表兩種藥物單獨使用,紅線表示聯合用藥,可以看出聯合用藥對腫瘤的抑制作用是很明顯的。
至此,本文證明了在活體小鼠水平,PARP抑製劑和MEK抑製劑聯合使用可克服PARP抑製劑耐葯並抑制多種KRAS突變腫瘤的生長。
總結
1:聯合使用PARP抑製劑和MEK抑製劑,可克服RAS基因突變(KRAS, NRAS, BRAF)腫瘤的耐葯問題,有望增加患者生存率。
2:這種聯合治療的療效不受細胞來源限制,可在多種腫瘤中發揮作用(研究中包括胰腺癌,肺癌,子宮內膜癌,黑色素瘤)。
3:目前,PARP抑製劑主要應用在攜帶BRCA1/2突變的患者中,而本研究發現PARP抑製劑和MEK抑製劑的這種協同治療作用不依賴於BRCA1/2突變,因此未來有望擴大PARP抑製劑的治療適應症,將其應用於更為廣泛的患者群體。當然,大家也要知道,這些只是在細胞水平和小鼠身上得到的結論,這兩種藥物在真正的病人身上是否有效,還有待進一步研究。
4:目前已在歐美及我國港澳地區上市的PARP抑製劑有:奧拉帕尼、尼拉帕尼、rucaparib(尚未有對應的中文名);MEK抑製劑有:司美替尼、曲美替尼、卡比替尼(也有人翻譯為:考比替尼)。
參考文獻:Sun C, Fang Y, Yin J, et al. Rational combination therapy with PARP and MEK inhibitors capitalizes on therapeutic liabilities in RAS mutant cancers[J]. Science Translational Medicine, 2017, 9(392): eaal5148.
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