文獻(xiàn)解讀
美國賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)院婦產(chǎn)科等多個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員在《Nature Communications》期刊上發(fā)表一篇題為“Targeting CCNE1 amplified ovarian and endometrial cancers by combined inhibition of PKMYT1 and ATR” 的學(xué)術(shù)成果。
研究針對(duì)CCNE1擴(kuò)增型卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌，提出聯(lián)合抑制PKMYT1和ATR的策略，希望通過協(xié)同作用克服單藥耐藥，顯著提升抗腫瘤活性，為該亞型患者提供新的精準(zhǔn)治療方向。
研究背景
CCNE1基因擴(kuò)增在卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌中較為常見，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)Cyclin E1高度依賴，促進(jìn)細(xì)胞周期紊亂和基因組不穩(wěn)定，患者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)治療常表現(xiàn)為耐藥，臨床有效靶向手段缺乏。
研究發(fā)現(xiàn)，PKMYT1激酶在CCNE1擴(kuò)增的腫瘤細(xì)胞中功能增強(qiáng)，對(duì)細(xì)胞存活至關(guān)重要。同時(shí)，ATR激酶在處理DNA復(fù)制壓力和損傷修復(fù)中起核心作用，CCNE1擴(kuò)增細(xì)胞同樣依賴ATR。既往單靶點(diǎn)干預(yù)效果有限，容易導(dǎo)致腫瘤耐藥。因此，開發(fā)聯(lián)合抑制PKMYT1和ATR的新策略，有望通過增強(qiáng)協(xié)同致死作用，突破CCNE1擴(kuò)增型卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌的治療瓶頸。
項(xiàng)目研究
首先為了研究 PKMYT1i 對(duì) OVCA 細(xì)胞和 EMCA 細(xì)胞中CCNE1水平的依賴性，作者通過MTT測(cè)定檢測(cè)細(xì)胞對(duì) PKMYT1i、RP6306和 ATRi、RP-3500單藥治療的反應(yīng)，后續(xù)通過組合治療與單藥治療做對(duì)比，發(fā)現(xiàn)組合治療顯示出比各自的單一療法治療有更強(qiáng)的抑制作用，并且在CCNE1AMP細(xì)胞中通過藥物相互作用系數(shù)（CDI）具有顯著的協(xié)同效應(yīng)；
后續(xù)通過使用PDX模型患者來源的類器官，發(fā)現(xiàn)使用RP-6306和RP-3500的組合處理在類器官中顯示出比各自的單一療法更強(qiáng)的生長抑制作用，共同說明PKMYT1i-ATRi 組合在 CCNE1 擴(kuò)增的 OVCA 和 EMCA 細(xì)胞中具有協(xié)同作用。
Fig.1 PKMYT1i-ATRi 組合在 CCNE1 擴(kuò)增的 OVCA 和 EMCA 細(xì)胞中具有協(xié)同作用
為了進(jìn)一步研究PKMYT1i-ATRi組合是否依賴于CCNE1的蛋白水平，作者在永生化輸卵管細(xì)胞以及卵巢和子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系中建立并測(cè)試了藥物效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在過表達(dá) FT282 的親本細(xì)胞和 CCNE1 細(xì)胞中均觀察到很強(qiáng)的協(xié)同作用，通過對(duì)以上細(xì)胞進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)PKMYT1i-ATRi 的聯(lián)合抑制顯然依賴于細(xì)胞周期蛋白 E1 表達(dá)水平的細(xì)胞毒作用。
Fig.2 CCNE1 誘導(dǎo)增強(qiáng) PKMYT1i-ATRi 細(xì)胞毒作用
為了研究 PKMYT1i-ATRi 組合的體內(nèi)抗腫瘤活性，使用了三種具有 CCNE1 擴(kuò)增的患者來源的異種移植物 （PDX） 模型，分別進(jìn)行單一藥物治療及組合治療（ PKMYT1i-ATRi 組合），結(jié)果表明與單一療法相比，組合療法可以有效的消退腫瘤，提高生存期并且減少了腫瘤轉(zhuǎn)移。
Fig.3 PKMYT1i-ATRi 在 CCNE1 擴(kuò)增的 PDX 模型中導(dǎo)致腫瘤消退
接下來，作者進(jìn)一步研究了PKMYT1i-ATRi 聯(lián)合治療是否會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期進(jìn)程缺陷和DNA損傷導(dǎo)致細(xì)胞死亡，通過檢測(cè)細(xì)胞損傷的標(biāo)志物γH2AX，發(fā)現(xiàn)組合治療會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷加劇，導(dǎo)致其無法繼續(xù)進(jìn)行復(fù)制。
通過流式檢測(cè)細(xì)胞凋亡發(fā)現(xiàn)高水平的細(xì)胞凋亡依賴于 CCNE1 擴(kuò)增，結(jié)果表明 PKMYT1i-ATRi在CCNE1拷貝數(shù)或細(xì)胞周期蛋白E表達(dá)升高的細(xì)胞中誘導(dǎo)致死量的 DNA 損傷。
Fig.4 PKMYT1 和 ATR 的雙重抑制在 CCNE1 擴(kuò)增的癌癥中誘導(dǎo) DNA 損傷和細(xì)胞凋亡
接下來，作者通過測(cè)量組蛋白H3 Ser10磷酸化標(biāo)記的 EdU 陽性 （EdU+） 細(xì)胞的比例，檢查了過早進(jìn)入有絲分裂是否會(huì)導(dǎo)致PKMYT1i-ATRi處理的細(xì)胞中的 DNA損傷，使用延時(shí)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)與單一治療相比，RP-6306與RP-3500 聯(lián)合治療增加了CCNE1過表達(dá)細(xì)胞第一期或第二期S期過早有絲分裂的頻率。
Fig.5 PKMYT1i-ATRi 組合在 CCNE1 中產(chǎn)生雙鏈 DNA 擴(kuò)增 OVCA 和 EMCA
為了研究細(xì)胞周期具體的影響情況，作者假設(shè) S 期的細(xì)胞周期蛋白 B-CDK1 激活先于用 PKMYT1i-ATRi 處理的 CCNE1 過表達(dá)或 CCNE1 擴(kuò)增的細(xì)胞過早進(jìn)入有絲分裂，基于該假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，在PKMYT1i處理的CCNE1過表達(dá)FT282和 OVCAR3細(xì)胞中，細(xì)胞周期蛋白B-pS126在EdU+細(xì)胞核中積累，表明CCNE1 的高表達(dá)支持 PKMYT1i-ATRi 作用而過早的 CDK1 激活。
Fig.6 PKMYT1i-ATRi 導(dǎo)致 CCNE1 擴(kuò)增的 OVCA 和 EMCA 中的過早有絲分裂
研究結(jié)論
綜上所述，本研究提出了一個(gè)模型，其中PKMYT1i-ATRi的協(xié)同細(xì)胞毒性源于ATR 協(xié)助PKMYT1在CCNE1過表達(dá)細(xì)胞的S期保持低CDK1活性的能力，PKMYT1i可以導(dǎo)致DNA損傷，限制CDK1激活潛力。聯(lián)合PKMYT1i-ATRi增加了 CDC25 磷酸酶活性，使CDK1-pT14更深地去磷酸化，從而迅速驅(qū)動(dòng)S期細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂，導(dǎo)致DNA 損傷和細(xì)胞死亡。
Fig.7 FGF9 靶向 CCNE1 擴(kuò)增癌癥的示意圖模型具有 PKMYT1 和 ATR 的雙重抑制作用
吉滿生物
如想了解更多質(zhì)粒構(gòu)建、病毒包裝、穩(wěn)轉(zhuǎn)株構(gòu)建、敲除細(xì)胞株、報(bào)告基因檢測(cè)等相關(guān)服務(wù)。歡迎訪問吉滿生物官網(wǎng)：
免費(fèi)咨詢電話：400-627-9288
