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BIBW2992的疗效~请问靶向药物BIBW2992中“不可逆性”是什么意思??

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发表于 2010-12-29 10:21:09 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京
BIBW2992(TOVOKTM):它是第二代高效双重非可逆性的酪氨酸激酶抑制剂。

[ 本帖最后由 happywfh 于 2010-12-29 10:47 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2010-12-29 10:27:20 | 显示全部楼层 来自: 中国北京

《cell》:染色体介导的肿瘤细胞可逆性耐药

本文研究的是肿瘤细胞耐药机制。

关于肿瘤细胞耐药的机制已经发现很多种。比如药物流出,即肿瘤细胞获得将药物排出细胞外的能力,从而使得药物无法发挥作用。药物靶点突变,即药物作用的位点突变,使得药物即使进入细胞,也无法发挥作用。这两种机制的特点是:低概率,随机性,有自然选择的含义。

但是越来越多的证据表明耐药性的产生也有非突变的机制。例如有证据表明肿瘤中存在一小部分“肿瘤干细胞”,他们对多种抗癌药物具有抗性,可能通过药物流出的机制。还有研究表明耐药与表观遗传有关。表观遗传学又称“拟遗传学”、“表遗传学”、“外遗传学”以及“后遗传学”(英文epigenetics),是一门生物学学科,研究在没有细胞核DNA序列改变的情况时,基因功能的可逆的、可遗传的改变(来自wikipedia)。常举得例子是:人的一生生老病死,DNA序列变化并不大,但大至整体,小至细胞基因功能都发生了巨大的变化,研究这些变化的机制就是表观遗传学。研究发现肿瘤细胞耐药的产生并不必须稳定的可遗传的遗传改变。事实上确实如此,肿瘤治疗中已经发现这样的现象:再治疗反应——即已经耐药的肿瘤在脱离了该类药物一段时间后,对该药物的耐药性会消失,说明这种耐药性并不是不可逆的突变造成的。例如一些非小细胞肺癌患者在接受表皮生长因子(EGFR:epidermal growth factor receptor)酪氨酸激酶抑制剂(TKIs:tyrosine kinase inhibitors)反应良好(即有效果)一段时间后,会出现耐药性;而当一段时间停用该药物后,重新接受该种药物,又会反应良好,称为“再治疗反应(re-treatment responses)”。

作者使用了多种人类的肿瘤细胞系,他们分别有不同的药物敏感性,然后用致死剂量的药物刺激,得到耐药株(DTPs:drug-tolerant persisters)细胞,发现耐药性细胞的比例远高于突变的概率,这提示着表观遗传改变。并且发现这种耐药性是短暂的获得的,当停止用药一段时间后,这种耐药性消失。当作者检测药物靶点的改变时发现,耐药细胞靶点对药物反应正常,说明既没有药物流出也没有药物靶点的突变。当检测耐药株的肿瘤干细胞的标志物(marker)时,发现的确存在着这些标志。但耐药株跟肿瘤干细胞的关系还是很复杂,作者没有深入的做下去。作者重点从表观遗传的角度,进一步阐明了肿瘤细胞耐药性的机制。指出了该耐药性的产生跟胰岛素样生长因子-1(IGF-1)受体通路有关,而且发现有染色体重塑,并且发现该染色体重塑跟一种组蛋白去甲基化酶RBP2/KDM5A/Jarid1A(下称为KDM5A)被上调有关。这提示我们,抑制IGF-1受体通路,抑制KDM5A,针对染色体重塑用药,都可能降低肿瘤患者耐药性的产生。

主要实验过程如下:

耐药性细胞亚群的检测

PC9是一种非小细胞肺癌,这种细胞系EGFR突变,对EGFR TKIs的反应良好。当使用100倍于其IC50浓度9天后,依然有少数细胞存活,称之为DTPs(drug-tolerant persisters)。同时,作者在M14、Colo 205、MDA-MD-175 v2、SKBR3、HCC 1419、KATO等细胞系做了类似的实验,得到了一致的结果。而且,当用顺铂(抗癌药)作用于PC9细胞系时,得到相同结果。因此证明在很多种细胞系中,都存在这耐药性细胞亚群。

虽然80%的DTPs 是静止期的,20%的细胞在药物存在的情况下正常的增殖,并形成克隆,称之为耐药增殖株(DTEPs:drug-tolerant expanded persisters)。DTEPs对药物的敏感程度只有PC9的1/500。无论DTPs还是DTEPs,EGFR TKIs都抑制了EGFR激酶的活性,说明耐药性产生与药物流出无关。一些非小细胞肺癌患者EGFR T790M突变、MET扩增跟其耐药性有关,本实验中也未发现二者的突变,说明跟突变无关。用EGFR TKIs建立起的耐药株同时对顺铂也产生了耐药性,可能说明该耐药性的产生没有同路的特异性。

耐药性跟肿瘤细胞个体的异质性有关

考虑到报道的耐药性与“肿瘤干细胞(CSC:cancer stem cell)”的关系,作者检测了CSC的标志。PC9中CD133+细胞比例是2%,DTPs中为100%。DTPs CD24+。然而二者同为CD44+。因此说明,肿瘤细胞确实存在着异质性,少数DTPs能够抗击大多数细胞不能抵抗的药物浓度。值得注意的是,DTEPs与PC9有着相似的CD133、CD24表达谱,说明有DTPs向DTEPs转化过程中,异质性重新建立。

耐药性表形能够重头出现,并且是可逆的

从PC9细胞系中随机挑单克隆并增殖(N次试验,挑中对药物敏感的细胞的几率几乎是100%的),形成新的细胞系,作者发现这种细胞系跟PC9一样能够形成DTPs、DTEPs,并且几率是相同的,说明耐药性表形能够重头出现。类似的实验,在其他几种细胞系中重复得到一致的结果。

DTPs在没有药物的培养基中培养后,重新获得了对EGFR TKIs的敏感性,说明这个过程是非突变的,可逆的。类似的实验在其他几种细胞系中重复得到一致的结果。并且发现,耐药性的丧失都是在30代左右突然出现的,说明这种耐药性的解除是瞬时性的,并且,一旦耐药性解除,DTEPs与PC9有着相似的药物敏感性。

建立耐药性需要组蛋白去甲基化酶KDM5A

为了研究可逆性耐药性的机制,作者对PC9、PC9衍生DTPs、DTEPs作为比较基因组全基因表达分析(microarray)。作者发现这三种细胞系基因表达谱有很大的不同,而且染色体上基因表达的分别不是随机的,这就提示全基因组染色体的改变。三种细胞系的染色体对核酸酶的敏感性也有很大的差别,进一步提示染色体的改变。

为了寻找耐药株染色体改变的分子基础,作者分析了三种细胞系表达有差别的分子,找到一个在耐药株中上调的一个染色体修饰酶:KDM5A。这是个H3K4去甲基化酶。作者进而发现,DTPs中,H3K4甲基化降低。为了排除H3K4甲基化降低只是因为其是休眠期细胞,作者证明同样是休眠期细胞,只有耐药株H3K4甲基化降低。

为了验证耐药性需要KDM5A,作者设计了RNAi实验。PC9中敲掉KDM5A后,增殖性没有明显变化,但DTPs、DTEPs明显减少。PC9中敲掉KDM5A后,药物敏感性下降。证明耐药性的建立需要组蛋白去甲基化酶KDM5A

耐药性肿瘤细胞能被组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDAC Inhibitors)选择性杀灭

实验下一步设计应该是使用KDM5A特异性抑制剂验证上述实验,但是现在还没有这种药物。KDM5A能与HDAC结合,并且有证据表明KDM5A跟H3K9/K14乙酰化有关,所以作者进一步检测DTPs、DTEPs细胞组蛋白乙酰化改变。发现DTPs、DTEPs细胞H3K14乙酰化降低,因而作者认为TSA(一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂)可以模拟KDM5A特异性抑制剂的作用。实验发现,TSA对PC9细胞系作用不明显,但能够明显的杀死DTPs、DTEPs细胞。类似的实验在M14、Colo 205、HCC827、HT-29中都得到了一致的结果。

耐药株对TSA敏感是因为DNA损伤反应不同

DTPs、DTEPs TSA处理后,DNA损伤的标志物γH2AX明显的升高,而且这种升高不会被caspase inhibitor逆转,说明不是caspase通路介导的。TSA处理DTEPs细胞死亡能被检验点废除药物咖啡因逆转,说明这种死亡是检验点依赖性机制。

组蛋白去乙酰化活性的抑制能够抑制耐药性的发展

既然耐药性是可逆的,作者希望找到一些能够阻止耐药性产生的药物。作者使用了13种药物,发现四种组蛋白去乙酰化酶抑制剂(TSA、SAHA、MS-275和Scriptaid)和一种选择性IGF-1R抑制剂(AEW541)能够降低DTEPs。

耐药株出现需要IGF-1R信号的激活

鉴于选择性IGF-1R抑制剂能够降低DTEPs,作者进一步研究耐药性产生跟IGF-1R信号的关系。作者发现DTPs中IGF-1R磷酸化增加,并且发现IGFBP3(IGF-binding protein 3)上调。AEW541处理DTPs,IGF-1R磷酸化减少。PC9细胞系同时用EGFR TKIs和AEW541处理,阻止了DTPs的出现,而如果同时再加入IGF-1R的配体IGF-1,DTPs增加。在其它几种细胞系中也得到一致的结果。由此证明耐药性的产生需要IGF-1R信号的激活。

那么,IGF-1R信号的激活跟染色体的改变有什么关系呢?实验证明,同时使用EGFR TKIs和IGF-1处理PC9细胞系,DTPs增多;但当敲掉KDM5A后,该效应消失。DTPs中H3K4甲基化降低,但当使用IGF-1R抑制剂后,部分的恢复了。同时IGF-1R抑制剂能够下调KDM5A,说明IGF-1R跟KDM5A之间确实存在某种关系。

PC9细胞系同时用EGFR TKIs和AEW541处理,仍然有少数存活的细胞,作者实验证明,这些细胞是由于基因突变造成的,说明突变也是耐药性产生的一种机制。
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发表于 2010-12-29 10:29:05 | 显示全部楼层 来自: 中国山东德州
听说过这个药现在好像还在临床没有上市。
据说是易瑞沙和特罗凯耐药后可选择该药。
希望上市能便宜点..
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 楼主| 发表于 2010-12-29 10:32:19 | 显示全部楼层 来自: 中国北京

BIBW2992中的“非可逆的”

BIBW2992中的“非可逆的”酪氨酸激酶抑制剂再结合上文中的“可逆的”意思,是说BIBW2992一旦耐药,不管停药多长时间,都不会再次起作用了,是这个意思吗??
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 楼主| 发表于 2010-12-29 10:35:41 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
我爸爸在服用2992,所以很关注。但是很担心里面提到的“非可逆的”的含义
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 楼主| 发表于 2010-12-29 10:47:10 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
没有人在使用2992这种靶向药吗?希望用着的人共同来探讨用药的注意事项
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发表于 2011-1-28 12:53:49 | 显示全部楼层 来自: 中国山东日照

共同讨论bibw2992的用药问题

我母亲是肺癌骨转移,服用药物后有口中生疮,腹泻等副作用,希望能一起探讨用药问题
有爱,就有奇迹!
发表于 2011-1-29 20:54:00 | 显示全部楼层 来自: 中国河北唐山
你们这个药是哪里买的
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