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胰腺癌，一种难以治愈的癌症。但是，一项新的研究可能会改变现状。见天小学社就要和大家一起学习一篇胰腺癌治疗的最新文献。 本研究发现CDK4/6抑制剂与化疗药物的联合治疗可以显著延长胰腺癌患者的生存期，并减轻化疗药物的副作用。这是一个令人兴奋的发现，为胰腺癌患者提供了一种新的有前景的治疗选择。本文将介绍这项研究的详细内容，并探讨这种新的治疗方法可能对胰腺癌患者产生的影响。  胰腺癌是美国癌症相关第三大致死原因，而胰腺导管腺癌（PDAC）是最常见的胰腺恶性肿瘤。目前PDAC的治疗仅限于传统细胞毒性药物，缺乏有效的靶向治疗方法。PDAC的遗传基础是确定的，中KRAS基因的突变激活是PDAC生长必需的起始步骤。最近批准的首个直接用于肺癌的KRAS抑制剂（sotorasib）对KRAS突变体(G12C)的PDAC有潜在疗效。然而，只有一小部分胰腺导管腺癌患者有此突变，需要开发其他治疗方法。第二个关键的遗传事件涉及基因组缺失、启动子超甲基化和CDKN2A基因沉默。 虽然CDK4/6抑制剂（CDK4/6i）在临床前评估中显示抗肿瘤活性，但在临床试验中效果不佳。因此，本研究旨在评估CDK4/6作为PDAC治疗靶点的有效性，并通过抑制ERK信号通路增强CDK4/6i的细胞毒性。此外，通过CRISPR-Cas9筛选，确定新的组合治疗，提高PDAC对CDK4/6i敏感性，改善临床结果。 
 CDK4/6i降低PDAC细胞活力并诱导代偿性信号变化 目前单药CDK4/6i对PDAC的治疗效果不佳，因此需要联合策略来增强其抗肿瘤活性。研究人员首先确定了CDK4/6依赖性的基线和CDK4、CDK6激酶的相对重要性。发现在某些细胞系中，CDK4或CDK6的急性siRNA抑制会导致另一种蛋白的代偿性增加。虽然单基因抑制不会显著降低生长速度，但同时抑制CDK4/6更为有效。当前临床批准的CDK4和CDK6靶向抑制剂以及临床候选药物来罗西利都具有对这两种激酶的双重活性，其中阿贝西利还抑制了其他一些转录相关CDK。研究发现CDK4/6抑制剂能增加氧化细胞代谢，但基于代谢的细胞活力测定会低估其抗增殖活性，因此研究使用了直接细胞计数方法来避免误差。 进一步研究发现，在15个PDAC细胞系中有13个对CDK4/6抑制剂帕博西林敏感，帕博西林能够降低灭活磷酸化视网膜母细胞瘤（pRB）的水平并导致G1阻滞。此外，蛋白激酶抑制剂的短期疗效受到长期治疗引起的激酶重编程和耐药机制的限制。研究人员通过对PDAC细胞系进行实验，发现CDK4/6i持续降低pRB和细胞增殖标志物Ki-67，且帕博西林诱导了细胞代偿性信号的变化。研究还发现，不同的CDK4/6抑制剂均增加了pERK的水平，这表明CDK4/6抑制剂引起的ERK激活是抗增殖信号的主要机制（图1）。  图1 CDK4/6抑制剂与ERK MAPK抑制剂协同作用靶向PDAC ERK1/2选择性抑制剂SCH772984 (ERKi)和CDK4/6i联合治疗可以协同降低PDAC细胞的增殖，而较低浓度的药物就能达到与单独用药相同的效果，并且以使最初对CDK4/6i耐药的PDAC细胞变得敏感。同时抑制CDK4/6还可以增强KRASG12C突变选择性抑制剂的活性。联合治疗还导致了pRB的更完全丢失和ERK细胞质底物的磷酸化降低。此外，单独使用CDK4/6i会导致pRB的短暂降低，而同时使用ERKi和CDK4/6i则会导致pRB的持续降低。这些研究结果明确表明，CDK4/6i和ERKi联合治疗可协同降低PDAC的存活率（图2）。  图2 CDK4/6i和ERKi协同抑制G1进程，诱导衰老和凋亡，抑制代偿信号，抑制类器官细胞增殖，诱导细胞凋亡 CDK4/6i和ERKi联合使用可以引起G1细胞周期停滞，单药CDK4/6i或ERKi处理引起细胞衰老，但联合治疗增加了细胞凋亡的程度。通过逆相蛋白阵列（RPPA）分析发现，单药CDK4/6i和ERKi的信号反应在不同时间点存在差异。联合治疗引起的信号变化与CDK4/6i处理的细胞相似，而ERKi处理引起的信号变化与CDK4/6i无关。联合治疗还导致了受体酪氨酸激酶（RTK）介导的信号激活，并且抑制了RB的去磷酸化和激活，从而抑制了细胞周期的活化蛋白。此外，联合治疗还可以降低MYC蛋白的水平，这可能是CDK4/6i和ERKi协同抑制生长的关键。 研究人员继续使用KRAS突变PDAC患者衍生的类器官模型评估联合药物效果。结果表明，联合用药可协同降低类器官细胞活力，并通过激活细胞凋亡蛋白酶增加细胞凋亡。此外，该组合还显示出协同抑制KRAS突变型结直肠癌类器官的生长，表明该组合对除PDAC外的其他肿瘤也具有效性（图3、4）。  图3  图4 功能缺失 CRISPR/Cas9 筛选确定了与 CDK4/6i 的协同和拮抗相互作用 本研究利用CRISPR-Cas9丧失功能筛选方法，识别出一些基因的丧失会增加细胞对CDK4/6i治疗的敏感性，可能成为与CDK4/6i联合治疗PDAC的潜在组合策略。其中RB1的丧失能够有效拮抗CDK4/6i的生长抑制作用。研究发现，与代谢和DNA损伤相关的基因高度富集。另外，HDAC2和MYC也对CDK4/6的活性有很大影响。进一步验证发现，抑制CDK2、BAP1或EZF3表达可以协同增加对CDK4/6i的敏感性。实验结果还发现，SRC抑制剂和HDAC抑制剂协同增加CDK4/6i活性（图5、6）。  图5  图6 CDK4/6抑制增加自噬抑制的敏感性 研究发现，CDK4/6抑制可以促进自噬的代偿性上调，而ERK抑制剂介导的糖酵解抑制可以增加对自噬抑制的敏感性。通过CRISPR筛选，研究人员发现了多个编码自噬阻断蛋白的基因对CDK4/6i敏感。CDK4/6i导致自噬通量的增加，这是一种促进PDAC细胞存活的适应性反应。RPPA数据发现，CDK4/6i和ERKi联合治疗可以使 AMPK 磷酸化和活化，从而为CDK4/6i诱导的自噬提供机制基础。 CDK4/6i与CDK2联合抑制可显著增强其作用 CDK2是CRISPR筛选中发现的最重要的靶点之一。CDK2在细胞周期调控中起着重要作用，与细胞周期蛋白D-CDK4/6协同促进G1/S转换。CDK2还通过多种途径参与细胞凋亡调节和ERK活性调控。CDK2/4/6抑制剂与CDK4/6i对细胞增殖的EC50浓度相当，但对细胞周期进程和细胞凋亡的影响略有差异。研究发现发现CDK2/4/6抑制导致细胞周期阻滞在G1期而进入S期的细胞增加，并增加细胞凋亡。CDK2/4/6抑制也影响了多个蛋白的表达和磷酸化，包括增殖和有丝分裂标志物以及MYC和RB等关键蛋白。此外，CDK2/4/6抑制与ERK抑制剂联合使用具有协同作用。最后，通过siRNA沉默CDK2，发现CDK2 siRNA和CDK4/6抑制剂联合使用能够增强细胞凋亡。因此，CDK2抑制与CDK4/6抑制联合治疗显示出良好的活性（图7）。  图7  本文指出，CDK4/6i在治疗KRAS突变的胰腺癌中具有潜在的治疗效果。研究表明，与单独使用化疗药物相比，CDK4/6i与化疗药物的联合应用可以显著延长患者的生存期。此外，该联合治疗方案还可以减轻化疗药物的副作用，并提高患者的生活质量。然而，需要进一步的研究来确定最佳的治疗方案和剂量，以及确定哪些患者最适合接受这种联合治疗。总之，这项研究为我们提供了有关CDK4/6i在治疗胰腺癌中的潜在作用的重要信息，这对于开发更有效的治疗方案具有重要意义。 参考文献 Goodwin CM, Waters AM, Klomp JE, Javaid S, Bryant KL, Stalnecker CA, Drizyte-Miller K, Papke B, Yang R, Amparo AM, Ozkan-Dagliyan I, Baldelli E, Calvert V, Pierobon M, Sorrentino JA, Beelen AP, Bublitz N, Lüthen M, Wood KC, Petricoin EF, Sers C, McRee AJ, Cox AD, Der CJ. Combination Therapies with CDK4/6 Inhibitors to Treat KRAS-Mutant Pancreatic Cancer. Cancer Res. 2023 Jan 4;83(1):141-157. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-22-0391. PMID: 36346366; PMCID: PMC9812941. |
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