ponatinib帕纳替尼可以阻断MEK5磷酸化

　　最近的遗传研究表明，升高的MEKK3信号是CCM病变形成的一个因果因素。在本研究中，我们确定了一种FDA批准的激酶抑制剂，ponatinib，最初是作为酪氨酸激酶抑制剂开发的，用于治疗慢性粒细胞白血病，作为过度活跃的内皮MEKK3信号传导的有效抑制剂，具有作为一种新疗法的潜力治疗CCM疾病。Ponatinib能够在Ccm1和Ccm2缺陷小鼠模型中强力抑制CCM病变的发生和进展。这些临床前数据为重新使用帕纳替尼或设计新的帕纳替尼衍生物治疗CCM患者提供了基本原理。　　

　　FDA已批准ponatinib用于临床，但据报道其使用会对心血管系统造成显着不良影响。导致这些有害影响的确切细胞和分子靶点仍然未知。激酶抑制谱分析表明，ponatinib可以高效靶向十几种激酶。我们的激酶测定和基因敲低研究表明，ponatinib可以有效地靶向MEKK3。先前的一项研究也将ponatinib确定为MEKK2的有效抑制剂。我们的体外数据表明，与MEKK3相比，MEKK2也可以介导CCM信号传导，但程度较低。使用斑马鱼模型的体内研究表明MEKK2不参与CCM信号传导，但有必要在体内小鼠CCM模型中确认MEKK2是否参与CCM发病机制。Ponatinib旨在靶向酪氨酸蛋白激酶ABL1，但我们没有发现ABL在CCM信号传导中的任何作用。除了MEKK3之外，ponatinib的其他有效靶点是否也在CCM发病机制中发挥潜在作用，还需要进一步研究。　　

　　MEKK3是MEK5-ERK5信号级联的上游激活剂。我们之前的研究表明，MEK5抑制可以降低由CCM缺乏引起的KLF2/4表达升高。在这项研究中，我们发现在体外激酶测定中，ponatinib可以阻断MEK5磷酸化。此外，我们证明了ponatinib可以抑制MEKK3下游基因的表达升高，例如在CCM中上调的KLF、eNOS和Adamts基因-缺乏细胞。虽然ponatinib可以有效地挽救CCM缺陷内皮细胞中升高的p-ERK5水平，但它对p38MAPK信号传导没有影响，尽管p38MAPK是MEKK3下游的另一条通路。这些结果表明在内皮细胞中，ponatinib的作用方式是通过MEKK3/ERK5信号级联。　　

　　在目前的研究中，我们可以高效抑制新的CCM病灶形成（低于检测水平）和已发展的CCM病灶的生长。这些结果仅通过在小鼠中单次胃内施用该化合物而实现。ponatinib如何达到如此高的效率仍有待充分阐明。这可能是由于以下几个原因：（i）在CCM疾病的新生鼠模型中，CCM病变仅在CCMP1和P3之间的基因被删除。在这个关键窗口之外删除CCM基因会导致最小甚至没有形成的CCM病变。这种时间依赖性表明下游信号可能仅在特定时间窗口内是病变发展的关键组成部分，并且在该时间窗口内抑制信号可能足以阻止病变形成。(ii)CCM病变进展可能需要持续上调KLF。帕纳替尼通过阻断MEKK3信号传导暂时下调KLF可能使内皮细胞适应升高的KLF，因此，它们不再发生病变。这项研究表明，即使单次给药，帕纳替尼也可以很容易地被吸收并在很长一段时间内保持活性，这可能有助于其对抗CCM病变的有效性。　　

　　推荐Ponatinib以30mg/kg的起始剂量用于癌症患者。在我们的研究中，ponatinib(10mg/kg)可以有效阻断MEKK3活性并减少CCM病变负担。由于我们的结果帕纳替尼目标MEKK3，与以前的遗传数据表明删除的只是一个等位基因一起MEKK3足以块损伤形成，这可能解释了ponatinib在减少CCM病理方面的有效作用。使用较低剂量的帕纳替尼预防病变形成的能力是一个重要因素，因为帕纳替尼与不良心血管事件有关，而以较低剂量使用可能会减轻这些影响。需要进一步研究将这些结果从小鼠模型转化为临床。我们研究中使用的新生儿CCM模型是模拟人类CCM疾病的最佳可用模型。然而，它仍然没有完全概括人类的状况。例如，在人类中，CCM主要出现在成年期（30多岁到40多岁），并且可以在整个大脑的各个区域检测到。在新生鼠模型中，必须在出生后的最初几天内诱导CCM基因缺失以形成病变，而这些病变大多局限于小脑。由于这些差异，必须在人体临床试验中仔细评估剂量浓度、给药时间和潜在不良反应，以确定ponatinib作为CCM疗法的有益效果。人类CCM病变的治疗和管理可能需要长期药物治疗，是否对其他激酶产生任何意外影响需要进一步调查。化学修饰以提高帕纳替尼的靶标选择性对于开发有效但安全的CCM治疗药物是必要的。已经实现了类似的设计以将ponatinib衍生物的选择性重新导向PIPK1（必须在人体临床试验中仔细评估潜在的不良反应，以确定ponatinib作为CCM疗法的有益效果。　　

　　人类CCM病变的治疗和管理可能需要长期药物治疗，是否对其他激酶产生任何意外影响需要进一步调查。化学修饰以提高帕纳替尼的靶标选择性对于开发有效但安全的CCM治疗药物是必要的。已经实现了类似的设计以将ponatinib衍生物的选择性重新导向PIPK1（必须在人体临床试验中仔细评估潜在的不良反应，以确定ponatinib作为CCM疗法的有益效果。人类CCM病变的治疗和管理可能需要长期药物治疗，是否对其他激酶产生任何意外影响需要进一步调查。化学修饰以提高帕纳替尼的靶标选择性对于开发有效但安全的CCM治疗药物是必要的。已经实现了类似的设计，以将ponatinib衍生物的选择性重定向到PIPK1。以及是否对其他激酶产生任何意外影响需要进一步调查。化学修饰以提高帕纳替尼的靶标选择性对于开发有效但安全的CCM治疗药物是必要的。已经实现了类似的设计，以将ponatinib衍生物的选择性重定向到PIPK1。以及是否对其他激酶产生任何意外影响需要进一步调查。化学修饰以提高帕纳替尼的靶标选择性对于开发有效但安全的CCM治疗药物是必要的。已经实现了类似的设计以将ponatinib衍生物的选择性重新导向PIPK1。　　

　　已经在临床前研究中测试了基于不同靶向机制的各种药物来治疗CCM。其中，靶向Rho信号的法舒地尔已被证明可有效减少由Msh2或p53缺陷增强的CCM1或CCM2杂合模型中的病变负担。苏林酸硫化物及其类似物已被证明可有效削弱CCM3基因敲除小鼠的病变形成，而Tak242，一种Toll样受体4信号传导阻滞剂，可减轻CCM1和CCM2缺陷小鼠的CCM负担。他汀类药物已在临床环境中进行了测试，但没有产生积极影响，而ROCK抑制剂目前正处于临床前和临床试验阶段。我们之前的研究表明，在CCM病变发展过程中，Rho信号位于MEKK3的下游，并且ponatinib可有效降低CCM缺陷内皮细胞中升高的Rho信号。需要研究联合药物（如帕纳替尼与法舒地尔）或其他靶向多节点CCM信号传导的ROCK抑制剂在预防CCM病变形成和发展方面是否更有效。　　

　　总之，我们已经确定了一种FDA批准的药物，帕纳替尼ponatinib，它可以通过抑制MEKK3-KLF活性显着降低CCM病变负担。作为目前使用的临床药物，它可以迅速应用于目前尚无治疗方法的CCM患者的治疗方法。从癌症患者的临床使用中观察到的帕纳替尼的不良反应表明，它可能具有其他非预期的激酶靶标，并表明可能需要具有更高特异性的帕纳替尼的改进衍生物用于癌症患者和CCM患者。详情请扫码咨询：