表皮生长因子受体抑制剂吉非替尼(Iressa)目前正在膀胱癌患者中进行研究,它具有显着的抗血管生成活性。我们研究了血管内皮生长因子表达的调节与吉非替尼治疗膀胱癌的生物学功效之间的关系。
材料和方法
在体外用吉非替尼处理4个膀胱癌细胞系253JB-V、UMUC-3、KU-7和UMUC-13并测量血管内皮生长因子分泌。评估了吉非替尼对血管内皮生长因子启动子、增殖、细胞周期和下游信号的影响。在体内 将 253JB-V 和 UMUC-13 注射到裸鼠体内,每天用 2 毫克吉非替尼治疗肿瘤。确定了肿瘤动力学,并测量了磷酸化表皮生长因子受体 (Biosource™)、血管内皮生长因子、磷酸化血管内皮生长因子 (Cell Signaling Technology®)、血管生成和细胞凋亡的水平。
结果
表皮生长因子受体(Neomarkers,Fremont,California)磷酸化在所有细胞系中以 0.5 μM 或更高的浓度被有效阻断。Gefitinib (1 μM) 在 253J BV 细胞中诱导 G0/G1 期细胞的积累,而没有细胞凋亡,而它对其他细胞系没有影响。吉非替尼抑制 253JB-V 和 UMUC-13 中的血管内皮生长因子分泌(浓度分别抑制 0.5 和 0.1 μM 的 50% 反应),但不抑制 UMUC-3 或 KU-7。吉非替尼使 253JB-V 和 UMUC-13 中血管内皮生长因子启动子的活性降低了 40% 至 60%。在体内,吉非替尼显着抑制了 253JB-V 肿瘤的生长,而在 UMUC-13 肿瘤中没有显示出效果。血管内皮生长因子表达和血管内皮生长因子受体激活在 253JB-V 肿瘤中显着降低,在抗性 UMUC-13 肿瘤中更大程度降低。吉非替尼仅在敏感的 253JB-V 肿瘤中抑制血管生成并诱导细胞凋亡。
结论
表皮生长因子受体阻断剂对膀胱癌细胞产生抗血管生成作用,部分是通过调节血管内皮生长因子的表达。然而,血管内皮生长因子表达的下调不足以抑制膀胱癌的生长,不应将其用作吉非替尼 (Iressa) 治疗效果的预测指标。
VEGF 是一种有效的血管生成诱导剂,已被广泛研究。VEGF 促进内皮细胞生长、迁移、侵袭和从预先存在的脉管系统存活。它还在建立新转移灶的早期阶段发挥关键作用。肿瘤组织中较高水平的 VEGF 预测膀胱癌疾病进展的风险增加,而尿水平升高是浅表病变患者复发风险增加的标志。在接受膀胱切除术和化疗的局部晚期尿路上皮癌患者中,发现 VEGF 过表达是膀胱癌复发和死亡的强预测因子。VEGF 表达的调节因子包括缺氧、致癌基因/肿瘤抑制基因(例如 src、p53 和 Rb)以及激活信号通路(例如 Akt/PI3Kinase 通路)。此外,生长因子受体(例如 EGFR)也已被证明可以调节 VEGF 表达和血管生成。
我们研究了 VEGF 调节是否可以用作对吉非替尼 (Iressa) 反应的标志物。我们已经知道只有少数患者对吉非替尼有反应。因此,如果我们能够确定这组患者,我们将避免过度治疗许多不会从吉非替尼中获益的人,并可以考虑其他替代管理方案。在检查的 4 个细胞系中,我们选择了一个对吉非替尼敏感的细胞系 (253JB-V) 和一个抗性细胞系 (UMUC-13) 用于进一步研究。由于最近的数据显示,对吉非替尼有反应的非小细胞肺癌患者通常具有 EGFR 功能获得性突变,对敏感的 253JB-V 细胞系中的受体进行了测序,未发现突变。由于吉非替尼已被证明可降低 VEGF 表达,因此出现了是否可以通过肿瘤中的 VEGF 调节来预测吉非替尼的生物学功效的问题。我们观察到吉非替尼能够在体外抑制敏感和耐药膀胱癌细胞(分别为 253JB-V 和 UMUC-13)中的 VEGF 合成。类似地,我们观察到西妥昔单抗(C225,一种针对 EGFR 胞外域的单克隆抗体)也能够显着抑制 UMUC-13 中的 VEGF 合成(数据未显示)。
这些发现并不意外,因为有许多内源性血管生成抑制剂和诱导剂可能有助于肿瘤血管生成。因此,单独调节单个因素,例如 VEGF,可能无法可靠地预测反应。此外,尽管血管生成因子下调,但其他途径可能参与驱动细胞增殖。例如,我们最近报道了吉非替尼 (Iressa) 诱导的 GSK-3β 激活在抑制增殖方面具有重要作用。只要刺激信号将 GSK-3β 维持在非活动状态,就像在 UMUC-13 细胞中的情况一样,EGFR 抑制剂的细胞生长抑制作用是最小的。总之,我们报告说,单独的体外和体内 VEGF 调节不能很好地预测吉非替尼对膀胱癌的生物学疗效,不应将其视为对吉非替尼反应的主要标志物。微信扫描下方二维码了解更多:
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