米托坦(Lysodren)是唯一获批用于治疗肾上腺皮质癌 (ACC) 的药物。其临床应用受限于治疗期间复发的发生。为了研究体外的潜在机制,我们在这里生成了耐米托坦的细胞系。在用 70 μM 米托坦对 HAC-15 人肾上腺皮质癌细胞进行长期脉冲处理后,我们分离了处理细胞和对照的单克隆细胞群,并通过 MTT 测定评估了它们各自的米托坦敏感性。我们进行了外显子组测序和电子显微镜检查,进行了基因表达微阵列分析,并在存在和不存在米托坦的情况下确定了细胞内脂质浓度。脉冲处理后建立的克隆细胞系对米托坦具有抗性 (IC50为 102.2 ± 7.3 μM (n = 12) vs 39.4 ± 6.2 μM (n = 6) 在对照中(生物重复,平均值 ± sd,P = 0.0001))。与非抗性克隆不同,抗性克隆在米托坦处理期间保持正常的线粒体和核仁形态。抗性克隆在很大程度上共享结构和单核苷酸变体,表明具有共同的起源细胞。抵抗部分取决于细胞外脂蛋白,并且与细胞内脂质稳态的改变有关,包括游离胆固醇水平以及类固醇生成减少。通过基因表达分析,抗性细胞在包括类固醇代谢和转运、细胞凋亡、细胞生长和 Wnt 信号传导在内的途径中表现出深刻的改变。这些研究建立了一个ACC 中米托坦抗性的体外模型并指出潜在的分子机制。它们可能使未来的研究能够克服体外耐药性并改善体内ACC 治疗。
ACC 是肾上腺皮质的罕见且侵袭性的恶性肿瘤,年发病率为 0.7-2.0 例/百万人。ACCs 可能是罕见遗传性癌症综合征的一部分,包括 Beckwith-Wiedemann 综合征(染色体 11p15.5 上印记基因的改变)和 Li-Fraumeni 综合征(TP53 突变),但大多数病例是散发性的。
据我们所知,这项研究是第一个在 ACC 以及非耐药对照中建立米托坦(Lysodren)耐药体外模型的研究。我们选择 HAC-15 细胞系作为本研究的理想候选者,这是基于其产生的肾上腺类固醇激素和克隆性。虽然最初被描述为一种新的原代肾上腺皮质细胞系,但 HAC-15 细胞现在被认为是最常用的 H295R 肾上腺皮质癌细胞系的克隆亚群。另一种常用的细胞系 SW13 可能来自转移性非肾上腺肿瘤并且由于缺乏类固醇产生而似乎不太有用。两个最近建立的 ACC 细胞系的米托坦敏感性仍有待确定。最近建立的异种移植模型显示米托坦抗性;然而,缺乏非抗性对照阻止了它在本研究中的使用。
HAC-15细胞系的克隆性、从脉冲处理开始到生长恢复的时间跨度长、获得的耐米托坦细胞克隆的基因谱高度相似以及高突变负荷都表明耐米托坦这里描述的细胞不是来自预先存在的抗性亚群,而是通过选择诱变产生的。一致地,先前从 H295R 细胞中分离侧群的努力没有产生抗性细胞。
然而,这项研究的重点是米托坦(Lysodren)抗性的体外机制。形态学分析表明,线粒体损伤是米托坦处理的 H295R 细胞的显着特征,在米托坦处理的抗性细胞中不存在。这些发现表明改变的通路位于线粒体损伤的上游。因此,基因表达分析和功能研究都指向脂蛋白和脂质稳态的变化。通过基因表达微阵列,我们发现与类固醇代谢有关的通路下调,以及 ERK 的调节、凋亡细胞清除和对异生素的反应,这些共同可能导致抗性表型。与基因表达变化相关的拷贝数变化与米托坦信号无关,这表明基因表达的调节而不是 CNV 可能起作用。
克服米托坦抗性的潜在策略包括 SOAT 抑制剂,如 ATR-101、抑制内质网伴侣或蛋白酶体抑制剂。值得注意的是,在我们的模型中,多柔比星在用米托坦处理的耐药细胞中比在非耐药对照中更有效,这一观察结果至今仍未得到解释。如果适用于体内,这些结果将支持在米托坦单药治疗期间复发的情况下使用米托坦加多柔比星(作为 EDP-M 的一部分。
如前所述,在我们的细胞模型中,通过降低细胞外脂蛋白浓度可以部分逆转米托坦(Lysodren)抗性。这种效果特别重要,因为米托坦疗法会导致脂蛋白水平升高,从而可能促进耐药性。已经表明通过他汀类药物治疗降低脂蛋白水平与米托坦治疗期间更高的肿瘤控制率有关。新型 PCSK9 抑制剂可能更有希望,因为它们能够在他汀类药物治疗之外降低 LDL 水平。因此,我们建议我们在这里建立的模型可能有助于制定在体外克服米托坦抗性的策略,然后可以在临床试验中进一步研究。微信扫描下方二维码了解更多:
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