血管内皮生长因子受体(VEGFR)抑制剂被批准用于几种肿瘤类型的治疗;然而,一些肿瘤对VEGFR抑制剂表现出内在的耐药,一些患者对这些抑制剂产生获得性耐药。因此,迫切需要一种克服VEGFR抑制剂耐药的策略。最近的报道表明,肝细胞生长因子(HGF)通路通过其同源受体Met的激活,有助于VEGFR抑制剂耐药性的产生。
在这里,我们探讨了HGF/Met信号通路及其抑制剂对VEGFR抑制剂乐伐替尼耐药的影响。在体外实验中,与单独使用VEGF和HGF刺激相比,VEGF和HGF的添加能促进HUVECs的细胞生长和管形成。乐伐替尼显著抑制单独VEGF诱导的HUVECs生长,但VEGF+HGF诱导的细胞表现出乐伐替尼耐药。当Met抑制剂golvatinib加入乐伐替尼时,hgf诱导的耐药性被消除。从肿瘤细胞中产生大量HGF的条件培养基也给予乐伐替尼的抑制抗性。
在高表达HGF的多种肿瘤细胞系构建的s.c.移植瘤模型中,乐伐替尼单用抗肿瘤作用较弱,而乐伐替尼联合golvatinib联合抗肿瘤作用协同,并伴有肿瘤血管密度降低。这些结果表明,来自肿瘤细胞的HGF使肿瘤内皮细胞对VEGFR抑制剂产生耐药性,而VEGFR抑制剂与Met抑制剂的联合治疗可能是克服VEGFR抑制剂耐药性的有效方法。临床试验的进一步评价是必要的。
在本研究中,我们发现HGF与VEGF协同可促进体外血管生成的进程,而这一过程对乐伐替尼(VEGFRs的强效抑制剂)的治疗具有耐药性。我们发现,与乐伐替尼和HGF受体抑制剂golvatinib联合治疗可以拯救HUVECs和异种移植肿瘤,使其摆脱HGF通路诱导的乐伐替尼耐药性。
肝细胞生长因子在肿瘤微环境下由多种非肿瘤细胞产生(如肿瘤相关的成纤维细胞),并参与癌症进展;但一些肿瘤细胞类型也分泌HGF,并以自分泌和旁分泌的方式促进肿瘤细胞的血管生成、迁移、侵袭和转移。
黑素瘤细胞系SEKI分泌高水平的VEGF和HGF,我们发现培养SEKI细胞的条件培养基在体外显著增强HUVECs的增殖。这种增强不被VEGFR抑制剂乐伐替尼或HGF通路抑制剂(如golvatinib或抗HGF抗体)所抑制。而乐伐替尼联合HGF通路抑制剂对SEKI条件培养基驱动的HUVECs增殖具有明显的抗增殖活性,提示SEKI细胞分泌的VEGF和HGF共同促进HUVECs增殖。
我们观察到,单独使用乐伐替尼或golvatinib对来自4个组织来源不同的人肝癌细胞系(SEKI、IM95m、KP-4和A2780)的异种移植瘤模型中体内肿瘤生长的抗肿瘤活性有限或无抗肿瘤活性。相比之下,乐伐替尼和golvatinib联合治疗在所有四种模型中均显著提高了抗肿瘤活性。乐伐替尼和golvatinib显示直接抗增殖作用的四个人类癌症细胞系体外,结果表明,VEGF和HGF癌细胞产生的合作促进肿瘤血管生成,血管生成是对单一VEGFR抑制剂治疗但不是乐伐替尼和golvatinib综合治疗。
支持这一观点的是,抗cd31抗体的肿瘤内皮细胞免疫组化染色显示,联合治疗后肿瘤微血管数量减少,而单独使用乐伐替尼或golvatinib治疗后则没有。肝细胞生长因子也被认为与VEGF/VEGFR信号通路抑制剂(如贝伐珠单抗和索拉非尼)的耐药性有关,在临床环境中,与VEGFR和HGF通路抑制剂联合治疗可能对这种HGF过表达的患者有效。
但在移植瘤模型中,乐伐替尼和golvatinib联合治疗并不能完全抑制肿瘤生长,治疗后肿瘤血管残留明显。因此,除VEGF/VEGFR2信号和HGF/Met信号外的其他信号通路,如delta-like4/Notch信号,可能存在代偿作用9或其他机制参与。
抑制VEGF/VEGFR信号通路可诱导肿瘤微环境缺氧,缺氧又可诱导肿瘤细胞内Met表达。据报道,由此产生的Met诱导可诱导肿瘤细胞的上皮-间充质转化,并增强肿瘤细胞的侵袭性和转移潜能。因为乐伐替尼(仑伐替尼)是一种有效的VEGFR抑制剂,不能排除其导致这种现象的可能性。然而,由于VEGF通路抑制剂诱导的侵袭和转移的增强依赖于hgf诱导的缺氧微环境,乐伐替尼和golvatinib联合使用可能会阻断这一过程,需要进一步的研究。
本研究表明,在HGF过表达的癌细胞中,VEGF和HGF共同诱导肿瘤血管生成,HGF有助于抵抗乐伐替尼对血管生成的抑制,golvatinib和乐伐替尼联合使用克服了这种耐药性。目前正在进行乐伐替尼和golvatinib联合治疗的临床试验,以评估乐伐替尼和golvatinib联合治疗的安全性和对癌症患者的疗效。详情请扫码咨询:
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