克唑替尼(crizotinib)诱导癌细胞凋亡的方法

　　非小细胞肺癌（NSCLC）约占所有肺癌的80-85％，通常被诊断为晚期且预后较差。由于已发现许多致癌驱动因素，靶向治疗已在NSCLC患者中产生了空前的成果。克唑替尼（crizotinib）是一种选择性的小分子抑制剂，已广泛用于治疗ALK基因重排的NSCLC患者。最近的研究还表明，克唑替尼的（S）-对映异构体通过靶向蛋白mutT同源物（MTH1）表现出抗癌活性。自从这一发现以来，矛盾的研究使人们怀疑将MTH1作为（S）-克唑替尼的治疗靶标。

　　选择NCI-H460，H1975和A549细胞和免疫缺陷小鼠作为研究（S）-克唑替尼治疗的模型。用MTT法，FACSCalibur法，Western印迹法，ROS成像和电镜观察（S）-克唑替尼处理诱导的细胞活力，细胞凋亡，活性氧及内质网应激途径的变化。

　　结果：在这里，我们报告说，MTH1不会影响NSCLC细胞的存活。我们发现（S）crizotinib通过增加细胞内活性氧（ROS）的水平，在培养的NSCLC细胞中诱导致命的内质网应激（ER）反应。ROS产生的阻滞明显逆转了（S）-克唑替尼诱导的ER应激和细胞凋亡，独立于MTH1。我们在NSCLC异种移植研究中证实了这些发现，并表明（S）-克唑替尼诱导的ER应激和细胞凋亡。

　　结论：我们的研究结果揭示了（S）-克唑替尼在NSCLC中的新型抗肿瘤机制，该机制涉及激活ROS依赖的ER应激凋亡途径，并独立于MTH1抑制作用。

　　克唑替尼是ALK的小分子抑制剂，c-Met，ROS1，并获得美国食品和药物管理局的批准，可用于ALK重排的晚期NSCLC的治疗。克唑替尼已显示出靶向非小细胞肺癌的前景，并明显改善了患者的预后和生活质量。最近的研究强调了克唑替尼对映体在抑制不同靶标中的重要性。ALK，c-Met和ROS1的抑制作用归因于（R）-克唑替尼，而克唑替尼的（S）-对映体对这些靶标的抑制作用可以忽略不计。有趣的是，（S）-克唑替尼以纳摩尔剂量抑制人mutT同源物（MTH1），其效力是（R）-对映异构体的20倍。MTH1是酶的nudix磷酸水解酶超家族的成员。MTH1水解氧化的核苷酸并防止其掺入复制的DNA中。在结肠癌细胞中，crizotinib被证明可诱导DNA单链断裂并通过MTH1抑制激活DNA修复机制。结果抑制了小鼠的肿瘤生长，牵涉到MTH1作为（S）-克唑替尼的靶标。然而，最近的研究已经质疑MTH1抑制剂的特异性，包括crizotinib。这些进展暴露出，克唑替尼可能通过多种机制介导抗肿瘤活性。

　　克唑替尼可能是过去十年中最成功的抗癌药物之一。克里唑替尼显示出高的肿瘤响应率和延长的无进展生存期相比传统的化疗。克唑替尼通过靶向c-Met，CD74-ROS1和EML4-ALK介导这些有益的活动。此外，最近的报道表明克唑替尼靶向nudix磷酸水解酶超家族成员MTH1 。在后一种情况下，发现（S）-克唑替尼比（R）-克唑替尼更有效。重要的是，通过RNAi介导的敲低抑制MTH1功能或（S）-克唑替尼治疗导致癌细胞中的选择性细胞死亡，但未导致正常细胞死亡。据报道，许多MTH1抑制剂具有抗增殖作用，包括（S）-克唑替丁。有趣的是，最近一项旨在鉴定有效的MTH1抑制剂的研究表明，抑制MTH1的两种化合物NPD7155和NPD9948在宫颈癌HeLa细胞中未显示出明显的毒性。同样，开发了一系列MTH1抑制剂，并与克唑替尼一起在各种细胞上进行了测试。这项研究的结果还表明，（S）-克唑替尼对一组细胞活力的作用有限。研究人员得出的结论是，所报道的（S）-克唑替尼的作用可能是“脱靶”作用，换句话说，与MTH1抑制作用无关。因此，有助于克唑替尼诱导的人NSCLC细胞死亡的潜在分子机制仍然是个谜。

　　在这项研究中，我们在这里研究了（S）-克唑替尼在治疗非小细胞肺癌中的潜在作用和新的分子机制。在我们的体外和体内数据中，我们显示（S）-克唑替尼治疗导致ROS水平显着增加，并且ROS的积累引起ER应激凋亡途径的激活。此外，由（S）-克唑替尼触发的细胞存活率和ROS产生的变化独立于其对MTH1的抑制作用而进行。我们证明，（S）-克唑替尼仍然是治疗NSCLC的有希望的候选者，并起着ROS调节剂的作用。此外，ROS介导的ER应激凋亡途径可能是（S）-crizotinib生物学活性的潜在机制。尽管这项研究取得了进步，（S）-克唑替尼的直接分子靶标和诱导ROS水平的机制尚不清楚。建立这一新颖概念需要进一步的研究。

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