克唑替尼(crizotinib)诱导结肠癌细胞中PUMA依赖性凋亡

　　MET或ALK的致癌性改变已在多种人类癌症中得到确认。克唑替尼（crizotinib）是MET和ALK的双重抑制剂，已批准用于治疗非小细胞肺癌的一部分。以及其他恶性肿瘤的临床开发。克唑替尼可以诱导癌细胞凋亡，但其潜在机制尚不清楚。在这项研究中，我们发现克唑替尼通过仅BH3蛋白PUMA诱导结肠癌细胞凋亡。在具有野生型p53的细胞中，克唑替尼诱导PUMA和Bim的快速诱导，并伴有p53稳定化和DNA损伤反应。PUMA和Bim的诱导在很大程度上由p53介导，而PUMA或p53缺乏，但Bim没有阻断克唑替尼诱导的细胞凋亡。

　　有趣的是，MET敲低导致选择性诱导PUMA，但没有诱导Bim或p53。克唑替尼还可以在缺乏p53的结肠癌细胞中诱导PUMA依赖性凋亡，并与吉非替尼或索拉非尼协同通过PUMA诱导结肠癌细胞中明显的凋亡。此外，PUMA缺乏抑制异种移植模型中的细胞凋亡和对克唑替尼的治疗反应。这些结果确立了PUMA在介导结肠癌细胞对克唑替尼的凋亡反应中的关键作用，并表明对MET / ALK介导的存活的致癌成瘾机制可能是细胞类型特异性的。这些发现对克唑替尼的未来临床发展具有重要意义。

　　异常激活的致癌激酶是小分子的有希望的药物靶标，但是大多数临床上有用的激酶抑制剂的生物标志物和抗药性机制仍然很大程度上未知。克唑替尼已被批准ALK-rearranged NSCLC，和临床感兴趣正在扩大到其他实体瘤在遗传改变的c-MET，ALK和ROS-1。克唑替尼的抗肿瘤活性包括细胞周期停滞，细胞凋亡的诱导和细胞增殖和侵袭抑制。我们的研究结果表明线粒体通路的激活和PUMA扮演克唑替尼诱导癌细胞死亡中起关键作用的体外和体内。此外，克唑替尼与EGFR或Raf抑制剂的组合可通过PUMA强烈诱导结肠癌细胞凋亡。

　　克唑替尼诱导的细胞凋亡可归因于MET扩增的肺癌细胞中的Bim，而不是MET突变。在结肠癌细胞中，Bim诱导（尽管不是必需的）可能通过拮抗抗凋亡的Bcl-2家族蛋白（包括Mcl-1）来增强PUMA依赖性凋亡，Mcl-1在治疗后水平仍然很高。对克唑替尼的凋亡反应中可能使用了多个仅BH3的蛋白质，而一个不同的成员可能充当细胞或组织特异性的引发剂。克唑替尼对Bim和PUMA的共调节是有趣的，并且有些出乎意料，需要进一步研究。Bim和PUMA它们位于不同的染色体上，它们的基础表达水平也有很大差异。除了将应激诱导的转录因子（例如p53）加载到其启动子上之外，可能还涉及更高阶的染色质变化。MET抑制剂诱导的DNA损伤反应的机制，以及PUMA和Bim的p53独立诱导尚不清楚。

　　总之，我们的研究提供了克唑替尼通过p53依赖性和非依赖性手段通过PUMA介导的细胞凋亡的新型抗肿瘤机制。这些发现与PUMA或Bim介导对各种激酶抑制剂的凋亡反应的其他最新发现一致。因此，PUMA和Bim的诱导可能是对克唑替尼以及可能的其他靶向药物或其组合产生有利反应的预测因子。这个概念不同于在肿瘤中使用遗传改变或稳态mRNA或蛋白质水平，它测量的动态反应很可能是细胞类型或患者特异性的。由于在p53 WT细胞中PUMA的诱导和凋亡明显更强，因此确定克唑替尼是否显示出对p53 WT癌症的选择性将是有用的。微信扫描下方二维码了解更多：