冬天來(lái)了,又到了看極光的季節。極光這么壯美的景色,看過(guò)的人必定終身難忘,比如英國科學(xué)家DavidGlover,就把他發(fā)現的一種蛋白激酶命名為極光激酶,因為這種激酶的突變,會(huì )讓紡錘體產(chǎn)生缺陷,形似北極光[1]。
紡錘體缺陷,一看就跟遺傳物質(zhì)有關(guān),或許極光激酶還跟腫瘤有關(guān)?確實(shí),很多腫瘤中都存在極光激酶的過(guò)表達或基因擴增,而極光激酶也被認為是一個(gè)有前途的抗癌靶點(diǎn)[2]。
近日,極光激酶在腫瘤中的又一個(gè)作用被發(fā)現了。加州大學(xué)舊金山分校的KhyatiShah和SouravBandyopadhyay等發(fā)現,極光激酶參與了非小細胞肺癌對EGFR抑制劑的耐藥過(guò)程,聯(lián)合使用EGFR抑制劑和極光激酶抑制劑,在小鼠中可以增強療效,推遲耐藥。這項研究發(fā)表在《自然醫學(xué)》上[3]。
故事要從表皮生長(cháng)因子受體(EGFR)說(shuō)起。EGFR是一種酪氨酸激酶受體,它的過(guò)表達或過(guò)度激活在非小細胞肺癌、乳腺癌等很多腫瘤的發(fā)生中都有重要作用。靶向EGFR的erlotinib等酪氨酸激酶抑制劑,也在存在EGFR突變的非小細胞肺癌中產(chǎn)生了明顯的效果[4]。
效果好是好,可是不少患者在用了1年左右的EGFR抑制劑后,腫瘤耐藥了[5]。為此,人們又開(kāi)發(fā)了第二代、第三代的EGFR抑制劑,可耐藥的問(wèn)題依然存在[6]。雖說(shuō)第四代的EGFR抑制劑也在研發(fā)中,可這么下去就沒(méi)個(gè)頭了。
還是先搞清楚癌細胞是怎么對第三代EGFR抑制劑耐藥的吧。
研究人員向4個(gè)EGFR突變的非小細胞肺癌細胞系中,逐漸加入第三代EGFR抑制劑osimertinib或rociletinib,誘導這些細胞產(chǎn)生耐藥性。與誘導前相比,每種細胞的半最大抑制濃度都增加了10倍。
在這些誘導出的耐藥細胞中,還出現了交叉耐藥的情況。似乎它們的耐藥機制是相同的!這絕對是個(gè)好消息。
然而研究人員沒(méi)有高興太久,對這些耐藥細胞株的全外顯子測序發(fā)現,這些細胞株間,沒(méi)有重復的突變,也沒(méi)發(fā)現EGFR的二次突變。
此外,這些細胞停藥一段時(shí)間后,耐藥性也消失了,它們的耐藥機制是可逆的,而非通過(guò)基因突變產(chǎn)生的!
找不到耐藥驅動(dòng)因素,研究人員只好在化合物庫中,通過(guò)篩選能去除耐藥細胞耐藥性的藥物,來(lái)找出這些耐藥細胞的耐藥機制。這個(gè)效率嘛,簡(jiǎn)直就是瞎貓去撞死耗子。
不過(guò)還真讓他們撞上了。研究人員發(fā)現兩種極光激酶抑制劑AZD1152和VX680,與EGFR抑制劑間有明顯的協(xié)同作用。不得不說(shuō),科學(xué)研究中,好運氣也是很重要的。
耐藥的肺癌細胞中,極光激酶A(AURKA)被自磷酸化激活了。而另外兩種極光激酶的表達量、激活情況,相比不耐藥的,都沒(méi)有明顯變化??磥?lái)肺癌細胞的耐藥機制中,AURKA脫不了干系。
在促進(jìn)AURKA自磷酸化的上游調控因子中,研究人員發(fā)現非洲爪蟾驅動(dòng)蛋白樣蛋白靶蛋白2(TPX2,好拗口的中文名),在各個(gè)耐藥細胞株中都增多了,應該就是TPX2增加了AURKA的激活。
機制搞清楚了,接下來(lái)就是治療效果了。
在移植了耐rociletinib的肺癌細胞的小鼠中,單獨使用極光激酶抑制劑MLN8237幾乎沒(méi)有阻止腫瘤生長(cháng),而單獨使用rociletinib只能稍微減緩腫瘤生長(cháng),但這兩個(gè)藥物聯(lián)合使用后,腫瘤的生長(cháng)被極大的抑制了。
極光激酶抑制劑和EGFR抑制劑聯(lián)合使用,減小了小鼠體內的腫瘤體積
除了第三代EGFR抑制劑,極光激酶與第一代的erlotinib或第二代的afatinib聯(lián)合使用,也能在體外增強抑制腫瘤的效果,推遲耐藥性出現的時(shí)間。
臨床上,9位使用第一代EGFR抑制劑的晚期非小細胞肺癌患者中,有6人在腫瘤耐藥后,TPX2的水平顯著(zhù)增高。其中3人的腫瘤復發(fā)時(shí),還出現了EGFR的T790M突變或上皮-間充質(zhì)轉化。而3位使用第三代的患者,耐藥后,TPX2水平更是全都增高了?;蛟S,TPX2增高和AURKA激活,在很多種EGFR抑制劑耐藥機制中都有作用,可以作為耐藥的一個(gè)標志。
Bandyopadhyay表示,接下來(lái)他將在臨床上,驗證EGFR抑制劑+極光激酶抑制劑聯(lián)合治療的效果,以及TPX2作為EGFR抑制劑耐藥標志的準確性。
“越來(lái)越多的使用第三代EGFR抑制劑的患者出現了腫瘤進(jìn)展,我們的工作發(fā)現了一種新的耐藥機制,這種機制似乎出現在大多數患者中,并且可以使用現有的Aurora激酶抑制劑治療。”通訊作者Bandyopadhyay說(shuō),“我們希望這項工作能重新激發(fā)制藥公司對細胞周期抑制劑,如極光激酶抑制劑的興趣。我們相信,這類(lèi)分子與其他靶向治療相結合時(shí)具有不可思議的威力。我們希望我們的研究結果能夠促進(jìn)新的試驗的啟動(dòng),從而使EGFR突變患者能夠從我們的聯(lián)合治療中獲益。”