他拉唑帕尼talazoparib具有最高的捕获PARP1的活性

　　我们最近在绝大多数原发性骨肉瘤(OS)中发现了类似BRCA缺陷的突变特征。因此，在目前的研究中，我们调查了一系列OS细胞系对聚(ADP)核糖聚合酶(PARP)抑制剂他拉唑帕尼单独使用以及与几种化疗药物(如替莫唑胺(TMZ)、SN-38、阿霉素、顺铂、甲氨蝶呤(MTX)、依托泊苷/卡铂)联合使用的敏感性。在这里，我们发现了同源重组(HR)修复缺陷与OS细胞系对他拉唑帕尼的反应之间的联系。所有具有BRCA1/2突变型肿瘤分子特征的OS细胞系，如PTEN或FANCD2的分裂性增加和/或ATM、BAP1、BARD1或CHEK2的丢失，均易受他拉唑帕尼诱导的细胞活力降低(即MG63、ZK-58、、SaOS-2和MNNG-HOS)的影响。　　

　　MG63和ZK-58细胞在基于dna的基因组不稳定性测量中得分为阳性，这与它们对他拉唑帕尼的高敏感性一致(即同源重组缺陷(HRD)-杂合性缺失(LOH)得分)。相反，携带杂合BRCA2突变的U2OS细胞，因此最有可能有一个完整的BRCA2等位基因残留，被证明对他拉唑帕尼有耐药性。此外，通过计算联合指数(CI)值，我们发现TMZ与他拉唑帕尼(talazoparib)是最有效的化疗药物，可以协同降低细胞活力，并抑制克隆源性的长期生存。　　

　　从机制上讲，他拉唑巴尼和TMZ共同诱导凋亡细胞死亡，这一结果可以通过激活BAX和BAK、线粒体膜电位(MMP)、caspase激活、DNA片段化和caspase依赖的细胞死亡来证明。zVAD基因沉默BAX和BAK或抑制caspases的药理作用fmk显著挽救了他拉唑帕尼b/tmz诱导的OS细胞凋亡。这些发现对于在具有BRCAness特征的OS子集中单独使用PARP抑制剂或联合化疗开发新的治疗策略具有重要意义。　　

　　OS是儿童和年轻人中最常见的原发性骨癌。由于难治性和/或转移性疾病患者的预后仍然较差，5年生存率低于30%，因此对OS患者更有效的治疗选择的需求很高。最近，我们发现大部分OS在HR修复中存在缺陷，要么是由于BRCA1/2突变，要么是由于HR通路基因突变，如FANCD2。BRCA1或BRCA2的功能缺失突变以及BRCAness之前已经被报道对PARP抑制剂具有敏感性，因为无效的HR修复诱导依赖于碱基切除修复来应对DNA损伤。因此，使用PARP抑制剂阻断碱基切除修复会导致HR修复缺陷的癌症的合成致死率，因为细胞不再能够修复累积的DNA损伤，并发生细胞死亡。　　

　　目前，几种PARP抑制剂(例如奥拉帕尼、他拉帕尼、veliparib、尼拉帕尼和rucaparib)正在[7]临床试验中进行研究。2014年，美国食品药品监督管理局(FDA)批准了首个PARP抑制剂奥拉帕尼(olaparib)用于BRCA突变卵巢癌的治疗，最近奥拉帕尼在BRCA或自动突变去势抵抗性前列腺癌的治疗上取得了突破性进展。所有的PARP抑制剂都抑制PARP1的催化功能，这是PARP1对受损DNA的PARylation所必需的，然而他们的能力不同，他们捕获PARP1到DNA，导致复制叉停滞和细胞死亡。据报道，他拉唑帕尼具有最高的捕获PARP1的活性，而他拉唑帕尼对催化PARP1功能的抑制能力与其他抑制剂相当。因此，我们重点研究了PARP抑制剂他拉唑帕尼。　　

　　程序性细胞死亡(如凋亡)在肿瘤对细胞毒性治疗的反应中起着重要作用，因为大多数细胞毒性治疗通过激活程序性细胞死亡来发挥其抗肿瘤活性。凋亡可通过两种明确的途径激活，即外源性(死亡受体)途径和内源性(线粒体)途径，这两种途径最终都以激活caspases作为细胞死亡的效应因子而告终。线粒体通路的激活导致线粒体外膜通透化(MOMP)，同时线粒体膜间空隙蛋白释放到细胞质中，触发caspase激活和凋亡。MOMP是一个受到多种蛋白紧密调控的过程，包括BCL-2蛋白家族，可分为三种不同的组，抗凋亡的BCL-2蛋白(如BCL-2、BCL-XL和MCL-1)，促凋亡的BCL-2多结构域蛋白BAK和BAX，促凋亡的BH3-only结构域蛋白。　　

　　在当前的研究中，我们针对i)研究小组操作系统的脆弱性PARP抑制剂talazoparib细胞系，ii)探索talazoparib结合化学疗法的抗肿瘤活性和确定最有效的协同药物组合和ii)阐明协同作用的分子机制与一个特定的专注于细胞死亡通路。详情请扫码咨询：