为了阐明劳拉替尼(lorlatinib)在大脑中的分布,并阐明劳拉替尼穿透血脑屏障(BBB)的分子机制。进行了细胞学实验,研究了lorlatinib对不同细胞(内皮细胞HUVEC,HMEC-1和HCMEC / D3)的生长抑制作用,并研究了lorlatinib对SH-SY5Y缺氧/复氧损伤后神经元细胞的保护作用。此外,对大鼠脑组织进行了测序,并在其中差异表达基因(分泌的磷蛋白1(SPP1),血管内皮生长因子(VEGF),转化生长因子β(TGF-β),克劳丁,ZO-1和P-gp)实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)验证了几个不同的药物治疗组。劳拉替尼的大脑分布是通过基于生理的药代动力学(PBPK)预测的。
结果:
劳拉替尼和克唑替尼均对内皮细胞具有抑制作用,但劳拉替尼比克唑替尼更有效地抑制了HCMEC / D3的生长。在SH‐SY5Y缺氧模型中,与crizotinib相比,劳拉替尼对缺氧和复氧引起的神经细胞损伤具有更大的保护作用。服用劳拉替尼后脑组织中SPP1,VEGF,TGF-β和Claudin的表达显着下调,早期生长转录因子1(Egr-1)的表达水平显着升高。PBPK模型成功地描述了小鼠模型中血液和脑组织中的lorlatinib浓度,并且脑组织分配系数为0.7。
结论:
劳拉替尼可增加血脑屏障的通透性,因此我们认为其潜在的工作机制与下调SPP1,抑制VEGF,TGF-β和克劳丁有关,从而减少了BBB细胞之间紧密连接的数量。劳拉替尼对受损的神经细胞起保护作用,并且不会改变脑组织中P-gp的表达量,这可能对它在整个BBB上有效且耐药率低的能力很重要。
在某些患者中,肺癌的脑转移与肺癌细胞的侵袭性和异常可渗透的血脑屏障有关。crizotinib和lorlatinib都是针对癌症驱动基因ALK的药物。Lorlatinib是第三代ALK抑制剂,在先前的研究中已显示出对BM的显着疗效。结构良好的和功能性的血-脑屏障可有效阻断脑转移,以及蛋白质保存引起的侵入的肿瘤细胞会导致脑转移结构组织的完整性的下调。劳拉替尼对肺癌脑转移的抑制作用可能是由于其对血脑屏障的保护作用,也可能是由于药物通过血脑屏障进入脑组织而抑制了癌细胞的转移和增殖。
据推测,劳拉替尼除了对癌细胞起作用外,还对血脑屏障结构有影响。在这项研究中,劳拉替尼的使用导致大鼠脑组织中EB含量的增加,而克唑替尼没有显示出这种作用。结果与临床表现相符,表明与克唑替尼相比,劳拉替尼可以使血脑屏障更通透。由于血脑屏障的结构特征,为了阐明劳拉替尼在增加BBB通透性中的作用,我们观察了劳拉替尼分别对内皮细胞HUVEC,HMEC-1,HCMEC / D3的作用。研究了劳拉替尼对SH-SY5Y缺氧/复氧损伤后神经细胞的保护作用。发现劳拉替尼对BBB细胞和神经细胞有作用。为了进一步阐明lorlatinib增加BBB通透性的分子机制,我们收集了大脑组织进行基因测序和实时PCR检测。
结果表明,SPP1,VEGF,TGF-β和Claudin基因被下调,并且与异常的BBB通透性密切相关。结合网络药理学,对以上实验结果进行了分析,证实了劳拉替尼可以下调内皮细胞中SPP1的表达。在此基础上,我们得出结论,VEGF,TGF-β和Claudin可能会进一步受到抑制,紧密连接功能障碍是关键因素,使药物能够渗透到整个BBB中。微信扫描下方二维码了解更多:
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