三阴性乳腺癌(TNBC)是一种侵略性乳腺癌亚型,与不良的临床结果相关。迫切需要针对TNBC患者的有效靶向治疗方法,但是TNBC亚型及其周围微环境中明显的肿瘤间异质性对治疗策略提出了挑战。受体酪氨酸激酶(RTK)在几种TNBC亚型中高度表达,是有希望的治疗靶标。在这项研究中,我们针对MET受体,该受体在几种TNBC亚型中高度表达。
使用小分子抑制剂卡博替尼(XL184),我们在概述人类TNBC及其微环境的临床前模型中研究了MET抑制的功效。为了分析TNBC细胞和成纤维细胞之间随着时间的动态相互作用,我们利用了称为MAME(哺乳动物建筑和微环境工程)的3D模型进行定量图像分析。为了研究卡博替尼在体内的抑制作用,我们使用了一种新型的异种移植模型,该模型可以表达人HGF并支持旁分泌MET信号传导。
结果
XL184处理MAME-MDA-MB-231和HCC70细胞(表达±HGF的成纤维细胞)的MAME培养物具有细胞毒性,并显着减少了多细胞侵袭性产物的生长,即使在表达HGF的成纤维细胞中也是如此。XL184处理对MET阴性乳腺癌细胞的生长没有显着影响。体内试验表明卡博替尼治疗显着抑制TNBC生长和转移。
结论
使用临床前的TNBC模型来概括乳腺肿瘤的微环境,我们证明了卡博替尼的抑制作用是几种TNBC亚型的有效治疗策略。
在这里,我们观察到卡博替尼(XL184)在单培养和与HGF过表达的成纤维细胞或CAF的共培养中均抑制TNBC细胞的生长和侵袭。对于代表各种TNBC分子亚型的TNBC细胞系,观察到了这种功效。即使卡博替尼抑制MET和VEGFR2的激酶活性,卡博替尼对MET阴性TNBC细胞无效。这些发现暗示MET信号传导是TNBC生长和侵袭中的关键信号传导节点。其他体内研究表明卡博替尼治疗在抑制TNBC进展和转移方面非常有效。总之,这些结果表明卡博替尼抑制可能是TNBC患者的高效治疗策略。
TNBC占所有乳腺癌的15%至20%,但占乳腺癌死亡人数的比例却过高。此按压统计是主要归因于疾病,其高分子异质性,以及用于TNBC缺乏靶向疗法。由于TNBC通常在诊断后的3到5年内复发,因此在TNBC患者中获得完全缓解的时间很短。RTK和生长因子在几种TNBC亚型中的高表达使得靶向RTK信号成为TNBC患者的有前途的治疗选择。在这项研究中,我们以MET癌基因为目标,因为它是在多种TNBC亚型中高度表达的RTK,并且目前正在临床试验中测试众多MET抑制剂。
肿瘤微环境是可以显著同时影响乳腺癌进展和治疗功效。尽管如此,在靶向疗法的临床前测试中常常排除了人类乳腺癌TME。在这项研究中,我们使用了不同的体外和体内概述TNBC上皮和TME的模型。我们的3D MAME共培养能够模拟进入侵袭性表型的过程以及拮抗剂降低侵袭性表型的能力。通过与代表乳腺成纤维细胞和CAFS的共培养一起使用代表不同TNBC分子亚型的TNBC细胞系的MAME培养物,我们能够在概括了TNBC多种肿瘤上皮-基质相互作用的模型中测试XL184抑制的功效。由于乳腺成纤维细胞和CAFs均表达高水平的HGF,因此这使我们能够评估卡博替尼对旁分泌MET信号传导的功效。我们发现即使在存在表达HGF的CAF的情况下,卡博替尼也可减少3D结构(包括其侵入性产物)的体积。
通过使用hHGFtg-SCID模型体内分析MET抑制作用,继续进行旁分泌MET信号的探索。在这里,我们观察到卡博替尼可显着抑制METposTNBC细胞。为了模拟已建立的人类肿瘤的治疗,我们推迟了XL184的剂量给药,直到肿瘤达到500 mm3(在典型的体内研究中为100至150 mm3)。即使我们观察到肿瘤的生长明显减少,但在治疗的第一周后仍开始出现明显的向上生长趋势。这表明在已建立或晚期的肿瘤中可能对靶向MET的抑制具有治疗抗性。在晚期癌症中经常观察到对TKI单药治疗的耐药性。为了避免这种治疗抗性,有必要鉴定靶向肿瘤生存必不可少的信号转导点的联合疗法。一种可能是MET和MEK抑制剂的联合治疗。XL184处理后,在两个TNBC细胞系中观察到MAPK活性增加之前,我们观察到在HER2+乳腺癌中用METshRNA处理的METpos细胞中MAPK活性增加。MAPK活性可响应于MET抑制通过几种机制来增加,包括其它RTK。需要进步的研究来确定哪些受体可以补偿MET的抑制作用,以及在TNBC中联合靶向MET和MEK是否更有效。
我们的研究结果和其他研究表明,MET抑制剂是最有效的防高MET表达肿瘤。这些研究集中在原发性肿瘤环境上,然而MET也可能是转移性疾病和化疗患者的关键治疗靶标。缺氧和HIF1表达已知诱导MET表达和下游MET信号传导级联活化。由于大多数原发性和转移性肿瘤均含有缺氧性无血管区域,因此与化学疗法或中度表达MET但缺氧水平高的复发性肿瘤联合使用,MET抑制也可能是有利的。
目前的结果是首次将MET抑制评估为TNBC体内和体外的靶向治疗方法。我们的体外和体内临床前模型证明卡博替尼治疗是TNBC中的有效治疗策略。考虑到TNBC是高度异质性疾病,单一靶向治疗不太可能对所有TNBC患者有效。因此,至关重要的是,我们必须与诊断测试一起开发多种针对性的治疗方法,以识别将受益于特定治疗策略的TNBC患者。由于临床试验中TKI的失败,特别是MET抑制剂的失败,强调了在临床中进行伴随诊断的必要性。这些失败表明,我们不仅需要明确的由受体表达或激活定义的诊断阈值,而且还需要了解激酶信号网络的整体复杂性。由于这些信号网络受TME的影响很大,因此临床前研究必须利用能够概述这一环境的模型(例如MAME),这一点至关重要。增强的体外和体内模型,伴随诊断和基本原理临床试验设计的结合将加速我们成功开发靶向疗法的过程。
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