卡博替尼(Cabozantinib)靶向调节骨微环境

　　卡博替尼（Cabozantinib）是一种 c-MET 和血管内皮生长因子受体 2 抑制剂，经证明可延长无进展生存期并改善去势抵抗性前列腺癌和转移性肾癌的骨骼疾病相关终点。我们的目的是使用原代破骨细胞和成骨细胞的全人模型研究卡博替尼对骨微环境的直接影响。

　　破骨细胞是从健康供体分离的单核细胞中分化出来的；成骨细胞来源于从骨科手术患者的骨碎片中获得的人类间充质干细胞。通过抗酒石酸酸性磷酸酶 (TRAP) 染色和骨吸收测定评估破骨细胞活性，通过碱性磷酸酶和茜素红染色检测成骨细胞分化。

　　我们的结果表明，非细胞毒性剂量的卡博替尼显着抑制破骨细胞分化 (p=0.0145) 和骨吸收活性 (p=0.0252)。此外，卡博替尼下调破骨细胞标记基因TRAP(p=0.006)、CATHEPSIN K(p=0.004) 和核因子受体激活剂 k B(RANK) (p=0.001) 的表达。卡博替尼治疗对成骨细胞活力或分化没有影响，但会增加骨保护素 mRNA (p=0.015) 和蛋白质水平 (p=0.004) 并下调核因子 k B 配体的受体激活剂(RANKL)) 在 mRNA (p<0.001) 和蛋白质水平 (p=0.043)。卡博替尼预处理的成骨细胞和未处理的破骨细胞之间的直接细胞间接触证实了卡博替尼的间接抗吸收作用。

　　我们证明卡博替尼“直接”和“间接”抑制破骨细胞功能，降低成骨细胞中的 RANKL/骨保护素比率。

　　卡博替尼是一种口服生物可利用受体酪氨酸激酶抑制剂，对促进肿瘤进展和血管生成的 c-MET 和血管内皮生长因子受体 2 (VEGFR2) 具有很强的活性。破骨细胞和成骨细胞也表达c-MET和VEGFR2 和分泌对c-MET，肝细胞生长因子（HGF）的唯一的已知配体，支承在骨重塑调节HGF / MET信号传导轴的重要性。

　　在前列腺癌的骨转移的动物模型的临床前研究表明，抑制卡博替肿瘤的增殖和骨吸收，表明这两个肿瘤和骨微环境可表示卡博替目标。此外，在去势抵抗性前列腺癌 (CRPC) 患者的 II 期研究中，卡博替尼与骨扫描分辨率的提高、超过 60% 的患者的疼痛缓解以及无进展生存期 (PFS) 的显着改善相关安慰剂。在随后的 III 期试验 (COMET-1) 中，与泼尼松相比，卡博替尼并未增加总生存期 (OS)（主要终点）。然而，卡博替尼与第 12 周骨扫描反应的改善有关（卡博替尼为 42%，强的松为 3%）、无进展生存期（卡博替尼组的中位数为 5.5 个月，强的松组为 2.8 个月）和减少骨骼相关事件 (SRE) 发生率（使用卡博替尼的患者为 14%，使用泼尼松的患者为 21%）。最近，一项 III 期研究 (METEOR) 表明，与依维莫司相比，卡博替尼可降低转移性肾细胞癌 (RCC) 患者的疾病进展或死亡风险。此外，在接受卡博替尼治疗的转移性骨病患者亚组 (23%) 的预先指定分析中，观察到 PFS 显着延长（卡博替尼组为 7.4 个月，依维莫司组为 2.7 个月）。此外，SRE，在男性中谁显示先前事件，是在在卡博替臂91例（16％）15观察到并且在依维莫司臂[90的31例（34％）。

　　总体而言，这些临床和临床前数据支持骨微环境可能代表观察到的治疗反应的潜在介质的假设，但目前尚不清楚卡博替尼是直接或间接作用于骨转移，调节破骨细胞和成骨细胞，还是两者兼而有之。

　　以前的工作仅使用鼠模型或已建立的细胞系探索了卡博替尼对骨组织的生物活性。细胞系在评估治疗药物的早期阶段很有帮助，但它们不能完全再现原代细胞的生理学，物种相关的差异可能代表将结果从工作台转化为床边的一个缺点。

　　这是第一项使用全人类原代模型研究卡博替尼对骨微环境影响的研究。

　　从临床前和临床证据开始，我们设计了一项体外/翻译研究，以研究卡博替尼在我们的原代人成骨细胞/破骨细胞模型中的生物学效应。我们的结果强调，卡博替尼对破骨细胞分化和骨吸收活性有很强的抑制作用，但在给药剂量下不会产生任何细胞毒性作用。此外，卡博替尼能够下调关键破骨细胞基因的 mRNA 表达，如TRAP、CATHEPSIN K和RANK。

　　卡博替尼（Cabozantinib）不抑制成骨细胞分化和骨基质沉积，但最有趣的是，我们观察到RANKL下调，同时治疗后OPG水平上调。因此，我们建立了成骨细胞/破骨细胞共培养（细胞间接触）以评估卡博替尼在更生理系统中的作用。我们的结果表明，卡博替尼预处理的成骨细胞能够减少直接在成骨细胞层上分化的破骨细胞的数量。因此，卡博替尼可以在骨转移过程中的多个层面发挥作用，靶向癌细胞，骨细胞和干扰肿瘤和骨微环境之间的串扰。特别是，卡博替尼治疗可以中断成骨细胞、破骨细胞和肿瘤细胞之间促肿瘤相互作用的“恶性循环”，抑制骨吸收和骨基质嵌入因子的释放，进而刺激肿瘤细胞生长。此外，鉴于 RANKL/OPG/RANK 轴在骨转移形成中的众所周知的作用，卡博替尼可以抑制癌细胞归巢到骨生态位及其随后的增殖。

　　微信扫描下方二维码了解更多：