帕博西尼/爱博新被批准用于ER+ERBB2阴性乳腺癌的治疗

　　本研究旨在确定两种诱导自噬小体形成的药物奈拉替尼(neratinib)和帕博西尼是否相互作用于杀伤肿瘤细胞。我们的数据表明，这些药物的相互作用大于加法方式，以杀死不同的队列不同的肿瘤细胞类型。基于我们的阳性数据，以及我们之前使用PDE5抑制剂和HDAC抑制剂促进毒性自噬体水平升高的经验，我们随后确定，与PDE5抑制剂西地那非相比，具有成本效益的HDAC抑制剂丙戊酸钠能更有效地增强[neratinib+帕博西尼]的杀伤作用。在体内，neratinib、帕博西尼和丙戊酸钠相互作用显著抑制肿瘤生长。　　

　　该实验室之前的研究表明，非小细胞肺癌药物培美曲塞与肝/肾癌介导剂索拉非尼相互作用，促进自噬小体形成水平升高，这是导致肿瘤细胞杀伤的原因。值得注意的是对ER+乳腺癌细胞株MCF7的观察。众所周知，减少Beclin1函数在乳腺肿瘤发生中起着重要的作用，和MCF7细胞，单体型删除Beclin1.14-17我们之前的研究表明，配对MCF7细胞抵抗了纯抗雌激素fulvestrant大大增加了Beclin1的基础表达水平，ATG5-ATG12，结果，与亲代MCF7细胞相比，自噬小体形成更大，对[培美曲塞+索拉非尼]组合更敏感。13Neratinib批准作为ER-ERBB2+辅助治疗乳腺癌患者，和BT474细胞用于我们的研究从写明ATCC获得，原来生长在批量使用女性无胸腺的老鼠，但不需要任何额外的补充雌激素，因此这些tumorizedBT474细胞表达低水平雌激素受体和生长的体外和体内estrogen-independent时尚。也就是说，它们代表了ERBB2+乳腺癌和ER+乳腺癌的模型，这些癌症已经从雌激素受体依赖发展到需要ERBB2信号作为一种生存机制；那拉替尼被批准的疾病亚型。我们之前已经发表了我们的BT474肿瘤细胞被neratinib作为单一药物杀死，其机制需要Beclin1和ATG5.3的表达。　　

　　帕博西尼被批准用于ER+ERBB2阴性乳腺癌的治疗，患者使用帕博西尼的标准护理包括抗雌激素或抗芳香化酶治疗联合CDK4/6抑制剂。我们的数据表明，帕博西尼作为单一杀伤药物也需要Beclin1和ATG5的表达，与neratinib联合也是如此。帕博西尼刺激自噬小体形成的确切靶点目前尚不清楚。其他人观察到帕博西尼和其他CDK4/6抑制剂可以诱导自噬。一些人认为CyclinD1可以抑制AMPK的激活，这可能将CDK4/6抑制剂与自噬联系起来。CyclinD1的下调增强了AMPK的磷酸化，而Cyclin的过表达阻止了代谢压力增加T172水平；这与CyclinD1/CDK4/6磷酸化和灭活LKB-1有关。不幸的是，这些作者用5倍大浓度的帕博西尼自己上面安全血浆C最大浓度，和我们的能力帕博西尼加强AMPKαT172磷酸化发生在非常低的细胞/不LKB-1表达式如HT1080(肉瘤)，A549和H460(NSCLC)和HCT116(结肠)。然而，其他人已经报道，帕博西尼CDK4/6-independent方式激活AMPK.22，这种效应可能是由于抑制CDK9等其他目标，也有类似的共识序列的CDK4/6ERK1/2.23，24抑制CDK9与高架eIF2α磷酸化预测会严重减少的表达多个蛋白半衰期较短的如cyto-protectivemcl1的蛋白质，这反过来会促进线粒体功能障碍和Beclin1的释放。　　

　　我们发现帕博西尼不引起mTOR失活，尽管它促进了适度量的ULK-1S757去磷酸化。因此，帕博西尼可以降低mTOR的催化活性或修饰mTOR复合物的形成。与文献21一致的是，帕博西尼激活了AMPK，这可以通过T172磷酸化水平的升高来判断，而这又直接导致了ULK-1S317、TSC2T1496和RaptorS792的磷酸化水平升高；AMPK的激活在药物联合致死性中起重要作用。在之前的使用neratinib的研究中，我们已经将AMPK的T172磷酸化增强与ATM的激活联系起来，然而帕博西尼并没有显著增强ATM的活性。帕博西尼是否改变了LKB-1和钙钙调素依赖性激酶的活性，这些激酶也针对AMPK-ablet172，还需要在本论文范围之外的研究来确定。总的来说，neratinib和帕博西尼通过聚合而独立的信号通路相互作用，促进自噬小体的形成，而自噬小体的形成对肿瘤细胞的运行至关重要。由于乳腺癌细胞在抗雌激素治疗中部分是通过Beclin1表达和自噬的增加而存活的，因此单独使用或联合使用帕博西尼或neratinib均可绕开与ERBB2表达升高和信号转导平行的自噬耐药机制。　　

　　安德森癌症中心(NCT03065387)已经在进行neratinib和帕博西尼的一期临床试验。本研究的剂量升级部分是寻找耐拉替尼与依维莫司、帕博西lib或trametinib联合应用于晚期癌症患者的最高可耐受剂量；具体来说，就是在ERBB1，ERBB2，ERBB3或ERBB4中有特定突变的肿瘤。这种方法是否也能在扩增的非突变ERBB2中成功还不清楚。基于我们目前的发现，[neratinib+帕博西尼]联合治疗ERBB2+乳腺癌可能是一种新的有用的治疗方式。2018年底，我们将在梅西癌症中心对所有实体肿瘤患者联合纳拉替尼和HDAC抑制剂丙戊酸钠进行一期试验。　　

　　在其他临床前和临床研究中，我们使用PDE5抑制剂西地那非促进激酶抑制剂(NCT02466802；NCT01817751)。因此，基于我们对neratinib和帕博西尼相互作用的分子机制的初步研究，我们希望开发一种新的三种药物组合，进一步增强肿瘤细胞的杀伤能力。我们确定丙戊酸盐或西地那非，也能增强自噬小体形成的药物，是否能提高[neratinib+帕博西尼]的疗效。尽管丙戊酸和西地那非都比添加剂更能增强[奈拉替尼+帕博西尼]的致死性，但在使用的临床相关浓度下，丙戊酸要优于西地那非。与添加方式相比，在[neratinib+帕博西尼]中添加丙戊酸盐可增强自噬小体和自噬溶酶体的形成，这与增强的肿瘤细胞杀伤水平相关。ATG5或Beclin1的下调显著降低了[neratinib+帕博西尼]和[neratinib+帕博西尼+丙戊酸]诱导的肿瘤细胞死亡水平。这也与一个强大的保护作用与减少细胞溶酶体蛋白酶组织蛋白酶b的表达在肿瘤细胞暴露于[neratinib+帕博西尼]，表达的半胱天冬酶8抑制剂c-FLIP-s适度降低肿瘤细胞死亡的水平而在细胞暴露在当天都表达c-FLIP-s或击倒FADD表现出很强的保护作用。三种药物联合处理的细胞显示死亡受体CD95的质膜水平升高，这表明受体激活。因此，在[neratinib+帕博西尼]中添加丙戊酸盐既增加了组织蛋白酶B激活的毒性自噬通量水平，同时也促进了死亡受体的激活，通过caspases8/10也导致肿瘤细胞死亡。　　

　　任何药物或药物组合的安全性最初都是在第一阶段试验中确定的。帕博西尼的剂量限制毒性为中性粒细胞减少；纳拉替尼的主要表现为结肠功能障碍/腹泻；用于丙戊酸肝毒性因此，在我们的联合用药中，三种药物都没有与其他药物有重叠的主要剂量限制毒性。一旦[neratinib+帕博西尼]和[neratinib+丙戊酸盐]试验完成，根据它们各自的毒性定义，可能需要仔细安排安全联合使用这三种药物。　

　　丙戊酸盐可以增强其他药剂的致死率的机制，我们的小组以前已经详细地探索过。丙戊酸可通过抑制HDAC6导致HSP90失活，进而导致错误折叠蛋白水平升高，从而刺激内质网应激。值得注意的是，HSP90稳定了LKB-1，认为LKB-1不太可能是我们的帕博西尼调节激酶。2627eIF2的敲除减少了[neratinib+帕博西尼]和[neratinib+帕博西尼+丙戊酸]诱导的细胞杀伤(Booth和Dent，未发表的观察)。在其他诱导自噬的药物存在的情况下，如奈拉替尼，这也会导致HDAC6和其他细胞HDACs的溶酶体依赖降解，深刻地改变细胞生物学。在肿瘤中，这种生物变化可以在停止药物治疗两周后观察到。5例如，neratinib和丙戊酸钠通过下调HDAC的功能和表达，改变免疫原性生物标志物的蛋白表达。在本研究中，我们发现[neratinib+帕博西尼]也能快速降低PD-L1、PD-L2、IDO-1的表达，增加MHCA的水平。这些事件与免疫原性蛋白HMGB1的细胞外释放有关。详情请扫码咨询：