黑色素瘤是最致命的皮肤癌之一,由于对化疗药物的强烈耐药性,导致了大多数与皮肤相关的死亡。在本研究中,我们研究了人黑色素瘤细胞系 A375 和 MEL624 中达拉非尼诱导的耐药机制。我们的研究支持在用泰菲乐达拉非尼治疗后黑色素瘤细胞中诱导了内质网 (ER) 应激和自噬。此外,内质网应激诱导的自噬保护黑色素瘤细胞免受达拉非尼的毒性。此外,抑制内质网应激和自噬促进黑色素瘤细胞对达拉非尼的敏感性。总之,数据表明内质网应激诱导的自噬决定了黑色素瘤细胞对达拉非尼的敏感性。
黑色素瘤是最致命的皮肤癌之一,源自黑色素细胞,分化程度低。它占人类所有皮肤癌死亡率的大部分,在过去的 20 年中,全球黑色素瘤的发病率一直在上升,主要是白人。在这种致命癌症中已经报道了几种基因改变,其中 B-RafV600E已被认为主要与侵袭性转移特征和高死亡率有关。虽然目前这种恶性肿瘤可以通过早期诊断和充分的手术治疗获得良好的预后,但晚期患者的5年生存率不足5%。目前基于抑制 B-Raf 的单药化疗无效,最终会产生耐药性。泰菲乐达拉非尼是 B-Raf 抑制剂,目前正在使用中,可有效预防晚期黑色素瘤的生长。然而,根据之前的临床研究,在 B-Raf 抑制剂治疗期间,患者最终会产生耐药性并且对化疗没有反应。例如,也服用了威罗菲尼,尽管临床试验显示肿瘤缩小并提高了总生存率和无进展生存率,但仍有 40% 的病例对威罗菲尼的治疗产生了耐药性。因此,我们在治疗晚期黑色素瘤方面仍然面临化疗挑战。了解治疗中耐药性的潜在机制至关重要,例如达拉非尼。
黑色素瘤的耐药性研究已取得进展,并已报道了几种不同的机制假设,如 DNA 修复增强、抗凋亡、药物诱导的自噬等。 自噬是亚细胞膜发生动态形态学的分解代谢过程。导致溶酶体内细胞蛋白和细胞器被去除的变化。迄今为止,自噬被广泛认为在多种癌症类型的化疗中至关重要。然而,自噬在癌症生物学中的确切作用仍然存在争议,因为药物诱导的自噬可以在癌症类型和阶段背景中发挥双重作用。这个过程可以由许多生理和病理生理条件诱导,例如感染、活性氧、内质网应激(ER 应激)等。促成自噬的一个关键因素是 ER 应激,它发生在响应积累ER 内错误折叠的蛋白质。到目前为止,药物诱导的自噬在对达拉非尼的化疗耐药中是否在黑色素瘤的细胞存活或细胞死亡中起作用仍然未知。此外,调控自噬的机制和黑色素瘤细胞对达拉非尼的敏感性仍有待明确。
在这项研究中,首先,我们想调查泰菲乐达拉非尼是否可以在两种黑色素瘤细胞系中引起自噬;第二,达拉非尼诱导的这种自噬是否受内质网应激的调节;第三,阻断ER应激和自噬是否可以提高泰菲乐达拉非尼治疗黑色素瘤细胞的疗效。我们提供证据表明内质网应激诱导的自噬保护黑色素瘤细胞免受达拉非尼的毒性,并且阻断内质网应激和自噬可以增强治疗黑色素瘤的药物疗效。这些结果为我们提供了一种新的、更有效的基于达拉非尼的黑色素瘤化疗途径。
在过去的二十年里,已经开发了大量的化疗药物。然而,晚期黑色素瘤的预后仍然很差,并且是导致大部分死亡率的原因。死亡率高的主要原因是化疗无效和肿瘤耐药性强。泰菲乐达拉非尼是一种 B-Raf 抑制剂,是目前用于治疗与 B-Raf 基因突变相关的黑色素瘤的药物,该基因突变对调节细胞生长至关重要。临床数据表明,对于晚期 B-RafV600E突变黑色素瘤患者,单药达拉非尼治疗有效 6-7 个月,之后出现耐药性。耐药性现在是黑色素瘤治疗中的一个大问题,许多途径已经与耐药性有关。尽管如此,达拉非尼治疗耐药的具体机制仍有待阐明。
已知各种抗癌试剂可诱导自噬,而自噬被广泛认为是与调节癌症发展和进展相关的重要过程。自噬在癌症治疗中是作为肿瘤启动子还是抑制子仍然存在争议。而在 B-Raf 突变黑色素瘤的一些研究中,自噬的激活与耐药性有关,并提供了有助于黑色素瘤细胞存活的关键营养补充,在其他研究中,药物诱导的自噬被表明会增加水平衰老标志物,显示其作为肿瘤抑制因子的作用。迄今为止,在基于达拉非尼的化疗中,自噬的作用尚未得到很好的表征。我们的数据表明自噬是由泰菲乐达拉非尼以剂量依赖性模式诱导的,并且靶向泰菲乐达拉非尼诱导的自噬克服了黑色素瘤细胞的耐药性。
新出现的证据表明,在许多类型的癌症中,内质网应激有助于激活与抗癌药物耐药性相关的自噬。然而,关于达拉非尼诱导的黑色素瘤耐药性中自噬与内质网应激之间的联系知之甚少。我们之前曾报道自噬调节结直肠癌细胞对奥沙利铂的敏感性自噬的激活与药物诱导的内质网应激反应有关(未发表)。在我们对黑色素瘤的研究中,我们发现泰菲乐达拉非尼可以诱导内质网应激并进一步激活自噬。PERK 信号在该机制中起着关键作用,因为 PERK 敲低会在很大程度上削弱诱导的自噬水平。因此,我们目前的研究支持达拉非尼诱导的内质网应激可以进一步激活自噬,从而为黑色素瘤治疗中内质网应激-自噬联系提供多个潜在靶点。
总之,我们的研究支持在用泰菲乐达拉非尼治疗后黑色素瘤细胞中诱导了 ER 应激和自噬,并且 ER 应激诱导的自噬保护黑色素瘤细胞免受泰菲乐达拉非尼的影响。此外,抑制内质网应激和自噬促进黑色素瘤细胞对达拉非尼的敏感性。这些结果为我们提供了有希望的证据,表明抑制自噬和内质网应激可能对传统的达拉非尼化疗产生治疗效果。需要进一步的研究和临床试验来确定 B-Raf 突变黑色素瘤中的自噬操作以及其他抗癌药物是否对患者有益。微信扫描下方二维码了解更多:
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