双重靶向PI3K-mTOR通路通过抑制EZH2双功能轴重塑免疫微环境并克服三阴性乳腺癌转移与免疫治疗抵抗
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时间:2025年10月08日
来源:Molecular Cancer Therapeutics 5.5
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本文推荐了一项针对三阴性乳腺癌(TNBC)的重要研究,揭示了双重抑制PI3K-mTOR通路(使用paxalisib)不仅能抑制肿瘤增殖、迁移及转移起始细胞(MIC)表型,还可诱导间质-上皮转化(MET),降低IL-6等炎症因子,激活病毒模拟(viral mimicry)信号,重塑肿瘤免疫微环境(TME),减少耗竭T细胞(Tex)、调节性T细胞(Treg)和肥大细胞,并协同免疫检查点抑制剂(抗PD-1)增强抗肿瘤免疫反应。研究进一步发现该通路通过调控p85β-EZH2-H3K27Me3抑制轴和EZH2-NF-κB激活轴,双重抑制EZH2的催化与非催化功能,为克服TNBC转移和免疫治疗耐药提供了新策略。
双重PI3K–mTOR阻断抑制增殖与迁移并诱导间质-上皮转化
研究团队通过体外实验比较了多种PI3K抑制剂与PI3K-mTOR双重抑制剂在三阴性乳腺癌细胞系(包括MDA-MB-231、MDA-MB-468、SUM149PT及小鼠4T1模型)中的效果。结果显示,双重PI3K-mTOR抑制剂(如paxalisib、omipalisib、apitolisib和dactolisib)的半数抑制浓度(IC50)显著低于泛PI3K或亚型特异性PI3K抑制剂,尤其在MDA-MB-231细胞中,paxalisib的IC50值低于2.5 μmol/L。划痕实验进一步证明,paxalisib处理可有效抑制MDA-MB-231和4T1细胞的迁移能力。
值得注意的是,paxalisib处理诱导了间质-上皮转化(MET),表现为波形蛋白(vimentin)表达下调而上皮钙黏蛋白(E-cadherin)表达上调。流式细胞术分析显示,CD44high/CD24low肿瘤干细胞(CSC)群体比例降低67%。此外,与转移起始细胞(MIC)相关的耐药标志物(ABCB5、ALDH1、Snail)及持久性癌细胞表型标志物(NF-κB p65、FOXQ1、NNMT、NRF2)的蛋白表达均显著下降。在患者来源的循环肿瘤细胞(CTC)中,paxalisib处理还降低了IL-6的表达,并诱导了病毒模拟相关基因(如GBP2)的上调,提示其可能增强肿瘤免疫可见性。
Paxalisib体内降低原发肿瘤负荷与转移并展现良好安全性
在自发转移的4T1三阴性乳腺癌模型中,paxalisib(7.5 mg/kg)与抗PD-1联合使用显著降低了原发肿瘤的体积和重量,且三联方案(paxalisib + 抗PD-1 + Abraxane)效果最为显著。该剂量下未观察到肝毒性,而更高剂量则出现肝损伤和代谢异常。
通过尾静脉注射建立的血行转移模型进一步证实,联合治疗显著减少了循环肿瘤细胞(CTC)的数量及肺转移结节(包括突出型和平坦型)。组织病理学分析显示,治疗组肺部白细胞浸润和脾脏髓外造血均减少,表明系统性疾病得到控制。
空间成像揭示paxalisib联合免疫治疗重塑免疫细胞景观
利用CODEX多重成像技术对肿瘤微环境进行高维分析,发现paxalisib + 抗PD-1处理改变了肿瘤内免疫细胞的比例和空间分布。联合治疗增加了B细胞和中性粒细胞在肿瘤中心的浸润,而树突状细胞(DC)聚集于周边,巨噬细胞和基质细胞则普遍减少。细胞邻域分析(Cellular Neighborhood, CN)识别出10个独特的细胞邻域,其中B细胞和中性粒细胞富集的邻域在联合治疗组中增加,而巨噬细胞主导的邻域减少。
PI3K–mTOR抑制增强抗肿瘤免疫谱
NanoString nCounter分析显示,paxalisib单独或联合抗PD-1处理均增强了抗肿瘤免疫应答,包括抗原呈递、T细胞受体(TCR)信号、细胞毒性和干扰素(IFN)反应通路。细胞丰度估算提示,细胞毒性细胞、DC、T细胞和B细胞数量增加,而耗竭T细胞(Tex)和调节性T细胞(Treg)减少。关键细胞毒性介质如颗粒酶B(GZMB)和IFNγ的表达上调。此外,促肿瘤的肥大细胞群体也被抑制,这一发现通过甲苯胺蓝染色得到组织学验证。
PI3K–mTOR抑制靶向p85β–H3K27Me3相互作用
研究证实p85β(由PIK3R2编码)在TNBC患者样本和小鼠肿瘤细胞核中表达。paxalisib处理降低了核内p85β和H3K27me3的水平,并破坏了两者的共定位。在化疗后的患者外周血单核细胞(PBMC)中,p85β与H3K27me3的相互作用增强,提示其与耐药相关。
PI3K–mTOR抑制靶向EZH2的双重功能
EZH2作为关键表观调控因子,既可通过催化H3K27me3沉积沉默基因(经典抑制功能),也可作为转录共激活因子与NF-κB p65结合激活基因表达(非催化功能)。paxalisib处理降低了EZH2的mRNA和核蛋白水平,并减少了p85β:EZH2及NF-κB:EZH2的相互作用。染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)与nCounter数据整合分析发现,paxalisib和联合治疗上调的差异表达基因中,许多是EZH2的靶基因,且部分基因同时被H3K27me3和NF-κB2结合,包括IL-6、FOXQ1、NNMT、RELA、NFE2L2和KRT14等与炎症、耐药和转移相关的基因。
PIK3R2表达与TNBC患者生存相关
对公共数据库的分析表明,PIK3R2高表达与基底样/TNBC患者较差的远处转移免费生存(DMFS)相关。在接受化疗联合免疫治疗的转移性TNBC患者中,PIK3R2高表达者总生存期更短。在新辅助化疗后残留肿瘤的患者中,PIK3R2高表达与远处复发正相关,提示其可作为预后和预测性生物标志物。
讨论与意义
该研究深入阐释了双重靶向PI3K-mTOR通路在三阴性乳腺癌中的多效性作用。一方面,paxalisib通过抑制MIC表型(包括CSC、持久性癌细胞)、减少炎症因子(如IL-6)和激活病毒模拟信号,克服耐药并增强免疫可见性;另一方面,它通过抑制p85β核转位,破坏p85β-EZH2-H3K27me3抑制复合物,并干扰EZH2-NF-κB激活轴,双重靶向EZH2的催化与非催化功能,从而抑制转移并重塑免疫微环境。
这些发现为联合使用PI3K-mTOR抑制剂与免疫检查点抑制剂治疗TNBC提供了强有力的理论依据,尤其为免疫治疗耐药的患者提供了新的治疗策略。同时,PIK3R2/p85β作为预测性生物标志物,有望用于识别最可能从该靶向治疗中获益的患者群体。
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