AKR1C3 或成攻克肺腺癌厄洛替尼耐药的 “救星”

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Military Medical Research 16.7

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  为解决肺腺癌(LUAD)患者厄洛替尼(ER)耐药问题,香港伊丽莎白医院研究人员开展关于 AKR1C3 作为治疗靶点的研究,发现其可克服耐药,为 LUAD 治疗提供新策略,极具科研价值,推荐阅读!

  
在肺癌的大家族里,肺腺癌(LUAD[1] )可是个 “厉害角色”,它是非小细胞肺癌的主要亚型,在全球范围内严重威胁着人们的健康。随着医学技术的进步,靶向治疗就像一颗希望的种子,给肺腺癌患者带来了新的曙光。其中,表皮生长因子受体(EGFR[1] )酪氨酸激酶抑制剂(TKI[1] )成为了对抗肺腺癌的有力武器。不过,这把 “武器” 也有它的 “敌人”—— 耐药性。

厄洛替尼(ER[1] )作为一种广泛应用的 EGFR-TKI,在治疗肺腺癌时常常遭遇耐药的难题。就好像一场激烈的战斗,原本勇往直前的药物大军,突然遇到了顽强抵抗的 “敌人”,药效大打折扣。这可让医生和患者们都愁坏了。所以,弄清楚厄洛替尼耐药的治疗靶点,就成了医学领域亟待攻克的难关。

在这个关键时刻,有一群来自香港伊丽莎白医院临床肿瘤科等单位的研究人员,他们像勇敢的探险家一样,踏上了探索新靶点的征程。经过不懈的努力,他们的研究成果发表在了《Military Medical Research》期刊上,论文题目是 “AKR1C3 as a therapeutic target to overcome erlotinib resistance in lung adenocarcinoma”。他们发现,AKR1C3 这个神秘的 “小家伙”,有可能成为战胜厄洛替尼耐药的关键,这一发现给肺腺癌的治疗带来了新的希望。

那么,这些研究人员是怎么找到这个关键 “线索” 的呢?他们在研究过程中运用了好几种厉害的技术方法。首先是逆转录 - 定量聚合酶链反应(RT-qPCR[1] ),这就像是一个 “基因放大镜”,能够精确地检测出基因表达水平的变化;还有 RNA 测序分析,它就像一个 “基因解码器”,可以帮助研究人员发现不同基因的表达差异;另外,他们还使用了基因集富集分析,能像 “导航仪” 一样,指引研究人员找到基因参与的各种信号通路;最后,动物模型实验也功不可没,通过构建患者来源的异种移植模型等,研究人员可以直观地观察药物在体内的治疗效果。

下面,让我们一起走进他们的研究成果,看看 AKR1C3 到底有什么神奇之处。

AKR1C3 在厄洛替尼耐药细胞中的表达及作用


研究人员从 HCC827 和 HCC4006 这两种肺腺癌细胞系入手,培育出了厄洛替尼耐药的细胞。这时候,他们发现了一个有趣的现象:这些耐药细胞里 AKR1C3 的表达量,竟然比它们的 “前辈”—— 亲本细胞高出了大约 4 倍!这就像是在一群普通士兵里,突然出现了一群 “超级士兵”,AKR1C3 在耐药细胞里的表现太突出了(通过 RT-qPCR 检测证实,P<0.001[1] )。

为了进一步了解 AKR1C3 的作用,研究人员对耐药细胞里的 AKR1C3 进行了 “打击”—— 将其敲低。结果发现,那些与肿瘤干细胞特性相关的基因表达减少了。这就好比是 AKR1C3 在肿瘤细胞里扮演着一个 “指挥官” 的角色,一旦它的 “指挥权” 被削弱,肿瘤细胞里一些启动肿瘤生长的基因就 “老实” 了许多。

不仅如此,研究人员还对敲低 AKR1C3 的细胞进行了 RNA 测序分析。这一分析可不得了,他们发现有 585 个基因的表达发生了变化。这些基因可不是 “无名小卒”,像 CXCL5、PTGS2、SOD2、AMOT 和 RPPH1 等,它们参与了肿瘤的多个关键过程,比如血管生成、炎症性前列腺素的产生、转移、DNA 损伤修复、细胞增殖和细胞周期进展。通过基因集富集分析,研究人员还发现 AKR1C3 参与了 21 个基因集和信号通路,包括 E2F 靶点、G2M 检查点、有丝分裂纺锤体和 MYC 靶点等。这一系列研究表明,AKR1C3 在肺腺癌的发生发展过程中,有着十分重要的作用,而且很有可能成为一个有效的药物作用靶点。

AKR1C3 在肺腺癌患者组织中的表达及与预后的关系


研究人员并没有满足于细胞实验的发现,他们还想知道 AKR1C3 在真实的肺腺癌患者身上又有怎样的表现。于是,他们从香港伊丽莎白医院 100 位接受手术切除的肺腺癌患者那里,收集了肿瘤组织和相邻的正常组织。

这一检测,又有了新发现:肿瘤组织里的 AKR1C3 表达量比正常组织高出了 3 倍多(P<0.001[1] ),就好像肿瘤组织是 AKR1C3 的 “肥沃土壤”,让它在这里疯狂生长。

接着,研究人员对这些患者进行了生存分析。结果显示,那些 AKR1C3 mRNA 表达水平高(高于中位数)的患者,无进展生存期和总生存期都更差(无进展生存期:P=0.008[1] ;总生存期:P=0.034[1] )。这意味着,AKR1C3 的高表达就像是一个 “危险信号”,预示着患者的病情可能更容易恶化,治疗效果可能不太理想。

为了探究 AKR1C3 与厄洛替尼耐药的关系,研究人员又从另外 58 位接受厄洛替尼治疗的肺腺癌患者那里获取了组织样本。他们发现,在接受厄洛替尼治疗 1 年后就产生耐药的患者,其体内 AKR1C3 阳性细胞的比例明显更高(77% 对比 62%,P=0.03[1] )。而且,在 34 位经过 45 个月厄洛替尼治疗后产生耐药的患者中,AKR1C3 阳性细胞的数量和耐药发生所需的时间之间还存在着负相关关系(相关系数 r=-0.53[1] )。也就是说,AKR1C3 阳性细胞越多,患者产生耐药的时间就越短。这就像是一个 “倒计时器”,AKR1C3 阳性细胞的数量在悄悄影响着厄洛替尼治疗的有效时间。

AKR1C3 抑制剂与厄洛替尼联合治疗的效果


既然 AKR1C3 在肺腺癌耐药过程中扮演着这么重要的角色,那么抑制它会有什么效果呢?研究人员选择了一种 AKR1C3 抑制剂 ——3 - {[4 -(三氟甲基)苯基] 氨基} 苯甲酸(BA[1] )来进行研究。

他们首先通过软件分析,发现 BA 和厄洛替尼联合使用时,协同作用非常强,协同评分达到了 12,组合指数为 0.5。这就好比是两个原本各自为战的 “战士”,联手之后战斗力瞬间飙升。

在细胞实验中,BA 的加入让厄洛替尼的半数抑制浓度(IC<sub>50</sub> )大幅降低。在 HCC827 细胞中,IC<sub>50</sub> 值从原来的水平降低了 38%,降至 0.02 μmol/L;在 HCC4006 细胞中,更是降低了 45%,降至 11 μmol/L。而且,抑制 AKR1C3 还能让癌细胞对厄洛替尼诱导的细胞凋亡更加敏感。联合治疗组的癌细胞凋亡率,明显比单独使用厄洛替尼或者 BA 时要高。这就像是给癌细胞设了一个 “双重陷阱”,让它们无处可逃。

在动物实验中,研究人员构建了细胞系来源的异种移植(CDX[1] )模型和患者来源的异种移植模型。在 CDX 模型中,联合治疗组经过大约 20 天的治疗后,肿瘤体积相比厄洛替尼单药治疗组显著减小。比如在 HCC827 CDX 模型中,第 32 天时,亲本细胞来源的肿瘤体积缩小了 55%,耐药细胞来源的肿瘤体积缩小了 48%;在 HCC4006 CDX 模型中,亲本细胞和耐药细胞来源的肿瘤体积分别缩小了 40% 和 27%。在患者来源的异种移植模型中,联合治疗同样效果显著,到第 31 天时,肿瘤体积缩小了 50%,肿瘤重量也比对照组多抑制了 33%。更让人惊喜的是,各个治疗组之间动物的体重和器官重量并没有明显差异,这说明这种联合治疗方法没有明显的毒性,就像是一个既有效又安全的 “秘密武器”。

综合以上研究,研究人员得出结论:AKR1C3 有望成为克服肺腺癌患者厄洛替尼耐药的一个极具潜力的治疗靶点。将 AKR1C3 抑制剂与厄洛替尼联合使用,为那些对 EGFR-TKI 耐药的患者提供了一种可行的治疗策略,有可能提高他们的治疗效果。

这一研究成果意义重大。对于肺腺癌患者来说,尤其是那些对厄洛替尼产生耐药的患者,这无疑是一个好消息。它为临床治疗提供了新的思路和方向,或许在不久的将来,医生们可以根据这一发现,为患者制定更有效的治疗方案,延长患者的生存期,提高他们的生活质量。不过,目前这一研究还处于探索阶段,还需要进一步的研究来验证 AKR1C3 作为治疗靶点的潜力,并且在临床试验中评估其疗效。就像一场漫长的马拉松比赛,虽然研究人员已经迈出了重要的一步,但还有很长的路要走,相信在他们的努力下,未来会给肺腺癌患者带来更多的希望。

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