PUMA增强卡博替尼Cabozantinib的体内抗肿瘤活性

　　接下来，我们使用异种移植模型评估PUMA如何在体内介导卡博替尼的功效。皮下注射用于向裸性无胸腺小鼠植入亲代和PUMA-KD HCT116细胞。然后每天用30mg / kg卡博替尼（Cabozantinib）或通过口服管饲法对照治疗小鼠12天。卡博替尼治疗抑制了HCT116亲本肿瘤的生长80-90％。相比之下，与对照肿瘤相比，给予PUMA-KD细胞的小鼠的肿瘤对卡博替尼治疗的敏感性要低得多，表明PUMA表达是卡波替尼抗肿瘤活性所必需的。在卡博替尼治疗的肿瘤中，PUMA上调和p65磷酸化均升高。相对于对照，TUNEL染色还显示出卡博替尼治疗小鼠的肿瘤细胞凋亡显着增加。相反，在PUMA-KD肿瘤中几乎没有可检测到的凋亡。裂解的半胱天冬酶3染色验证了卡波替尼治疗的肿瘤中存在PUMA依赖性凋亡。这些结果表明，卡博替尼的体内疗效取决于PUMA的表达并参与NF-κB信号通路。

　　我们的研究揭示了卡博替尼通过抑制AKT，导致GSK3β激活，p65激活和核定位以及随后的PUMA上调（导致细胞凋亡）在CRC中发挥治疗作用的新机制。P65也已知是细胞凋亡响应于其它化疗剂如极光激酶抑制剂和西妥昔单抗诱导的关键介质，表明NF-κB信号传导广泛作用于相似疗法介导的癌细胞死亡。促成卡波替尼介导的细胞凋亡的其他机制可能包括对治疗产生的Mcl-1耗竭。

　　本文提供的数据表明在卡博替尼治疗后AKT抑制后诱导PUMA，这些结果进一步表明PUMA介导线粒体凋亡途径的激活。PUMA诱导的重要性并非卡博替尼独有，它是许多化疗药物功效的重要介体，使其上调成为肿瘤化学敏感性的相关标志。与该模型一致，以前的研究表明，头颈部癌细胞中对EGFR TKIs响应的PUMA上调程度与这些细胞的化学敏感性密切相关，而消融性PUMA信号消除了这种敏感性。

　　其他的研究发现，当暴露于Bcl-2的同源性PUMA的3个结构域，从诱导的细胞凋亡途径与病人化疗的响应一致的肿瘤细胞中分离的线粒体，显示一个潜在的机制，由此PUMA介导的肿瘤细胞死亡。因此，PUMA是预测CRC和其他一系列癌症的肿瘤反应和对卡波替尼敏感性的关键生物标志物。

　　卡博替尼在治疗后还调节其他Bcl-2家族蛋白的激活，这表明尽管它是该过程的关键介体。PUMA不是卡博替尼可诱导肿瘤细胞凋亡的唯一手段。PUMA中剩余的细胞凋亡用卡波替尼细胞处理的-KD细胞可能与p53诱导的诱导和随后的Bcl-2家族活化以及细胞死亡的其他机制有关。尽管在化疗和手术干预后从大肠癌患者收集肿瘤活检标本很少见，但通过评估其在循环肿瘤细胞中的表达来鉴定PUMA在肿瘤细胞中的水平可能允许对患者中这种关键的化学敏感性生物标记物进行非侵入性评估。

　　总之，卡博替尼对CRC发挥p53独立作用，通过诱导细胞凋亡来破坏其生长。卡博替尼激活HCT116细胞中的caspase 3和9裂解，我们的结果表明抑制AKT和激活GSK-3β/ p65信号可能驱动卡博替尼介导的PUMA表达。PUMA的这种诱导作用可作为卡博替尼临床试验和治疗管理的理想生物标志物，指导该化学治疗剂的未来应用和开发。