他拉唑帕利(Talzenna)对胶质母细胞瘤中替莫唑胺治疗的敏化作用

　　聚（ADP-核糖）聚合酶 PARP 抑制剂，包括他拉唑帕利(Talzenna)，可增强替莫唑胺 (TMZ) 在多种肿瘤类型中的疗效，但尚未在原位胶质母细胞瘤 (GBM) 模型中评估他拉唑帕利介导的致敏作用。本研究评估了临床相关 GBM 模型中的他拉唑帕利± TMZ。1–3 nmol/L 的 他拉唑帕利(Talzenna)使 T98G、U251 和 GBM12 细胞对 TMZ 敏感，并增强了体外DNA 损伤信号和 G2/M 阻滞。体内他拉唑帕利（0.15 mg/kg 每天两次）联合低剂量 TMZ（5 mg/kg 每天）的周期性治疗耐受性良好。在异位 GBM12 异种移植物中，这种 他拉唑帕利/TMZ 方案比单独使用 TMZ 更能延长肿瘤停滞时间 [达到终点的中位时间：76 天 vs. 50 天 TMZ (p=0.005)，11 天安慰剂 (p <0.001)]。然而，在相应的原位异种移植物中，除了单独使用 TMZ 之外，他拉唑帕利/TMZ 并没有提高存活率（中位存活 37 天对比 TMZ 30 天（p=0.93），14 天安慰剂，p<0.001）。单次给药 (0.15 mg/kg) 后 2 小时的平均脑和血浆他拉唑帕利浓度分别为 0.49±0.07 ng/g 和 25.5±4.1 ng/ml。Bcrp-/-与 WT 小鼠中 他拉唑帕利的脑/血浆分布没有差异，而 Mdr1a/b-/- 中的脑/血浆比率小鼠高于 WT 小鼠（0.23 对 0.02，p<0.001）。与体内脑分布一致，MDR1 的过表达降低了 MDCKII 细胞中的他拉唑帕利积累。这些结果表明他拉唑帕利具有显着的 MDR1 外排倾向，可能会限制通过血脑屏障的传递，这可以解释原位与异位 GBM 异种移植物中 他拉唑帕利介导的 TMZ 致敏的丧失。

　　替莫唑胺 (TMZ) 是胶质母细胞瘤 (GBM) 患者治疗的重要组成部分，然而，尽管进行了最佳治疗，耐药性的出现仍会导致不可避免的疾病复发和预后不佳。TMZ抗性的机制包括通过O6 -甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶（MGMT）和N7 -甲基鸟嘌呤（N7MeG）直接修复TMZ诱导的O6 -甲基鸟嘌呤（O6MeG）损伤和 N3-甲基腺嘌呤(N3MeA) 损伤由碱基切除修复 (BER)。在错配修复基因突变和冗余在DNA修复途径也朝TMZ通电阻贡献。因此，靶向 DNA 修复有望提高 TMZ 的治疗效果。聚 (ADP 核糖) 聚合酶 (PARP) 酶家族负责许多 DNA 修复蛋白的聚 ADP 核糖基化 (PARylation)；PARP1 还可作为支架将 BER 成分 XRCC1 和 DNA 聚合酶-β 募集到无嘌呤位点。因此，PARP 抑制被认为通过破坏 BER 介导的 TMZ 诱导的 DNA 损伤 N7MeG 和 N3MeA修复来增强 TMZ 功效。然而，我们实验室之前的研究表明 O6MeG 病变的存在可能是 PARP 抑制剂诱导的体内TMZ 致敏所必需的。PARP 抑制剂使癌细胞对 TMZ 敏感的这种能力已成为 GBM 患者的一种有前途的策略。

　　PARP 抑制剂之间分子结构的差异极大地影响了它们的生物学效应，而不仅仅是 PARP 抑制。某些 PARP 抑制剂在染色质上捕获 PARP1/2 产生的 PARP-DNA 复合物被认为比抑制 PARP 酶活性引起的未修复的单链 DNA 断裂更具细胞毒性，并且各种 PARP 抑制剂的捕获能力一直是一个关键的措施他们的效力。最有效的 PARP 捕获剂他拉唑帕利诱导的 PARP 捕获比奥拉帕尼和 rucaparib 高 100 倍，并且与 BRCA 缺陷肿瘤模型中的细胞毒性增加有关。此外，他拉唑帕利与 PARP1/2 的可变 D 环结合，PARP3 中较短的 D 环和坦科聚合酶不能容纳他拉唑帕利，导致脱靶效应降低。此外，他拉唑帕利与低剂量 TMZ 在多种肿瘤模型中的显着疗效表明，该组合的细胞毒性可能由促进 PARP 捕获的非 O6MeG 加合物（N7MeG 和 N3MeA）引发。尽管本次评估中包括了异位 GBM 模型，但这些模型可能无法解释组织特定的限制，包括与 GBM 治疗相关的血脑屏障 (BBB) 的作用。在这里，我们研究了 他拉唑帕利/TMZ 在 GBM 细胞系和患者来源的异种移植 (PDX) 模型中的功效。在确定可耐受的体内他拉唑帕利/TMZ 方案后，在异位和原位 PDX GBM 模型中评估了疗效。最后，研究了影响他拉唑帕利在 BBB 中分布的机制。

　　PARP 抑制剂和 TMZ 的联合治疗是一种很有前景的策略，目前正在临床评估多种恶性肿瘤，包括乳腺癌（NCT01506609、NCT01009788）、小细胞肺癌（NCT02152982、NCT01390571）和 GBM（NCT01506609,NCT01009788）。纳摩尔浓度的 他拉唑帕利的效力和与 TMZ的特定协同作用引起了对该组合的兴趣。在 GBM 和尤文肉瘤的异位异种移植中显示出前景后，他拉唑帕利/TMZ 已在多种肿瘤类型的 I 期临床试验中显示出初步疗效。然而，异位 GBM 异种移植物的功效并不一定转化为原位功效，因此在 GBM 临床试验开发之前进一步研究至关重要。该研究表明 他拉唑帕利/TMZ 在原位 GBM 模型中缺乏疗效，与他拉唑帕利(Talzenna)的脑分布有限有关，因此表明他拉唑帕利/TMZ 可能不适用于 GBM 的临床转化。微信扫描下方二维码了解更多：