靶向EphA与KDR双重抑制:UniPR1449阻断VEGF诱导的血管生成并抑制胶质瘤干细胞增殖的新策略
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时间:2025年10月08日
来源:Biochemical Pharmacology 5.6
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本研究针对多形性胶质母细胞瘤(GBM)治疗中血管生成和胶质瘤干细胞(GSCs)耐药的双重挑战,开发了新型选择性EphA受体抑制剂UniPR1449。该小分子通过抑制ephrin-A1诱导的EphA2磷酸化/内化,显著抑制GSCs增殖(S期阻滞)并特异性阻断VEGF介导的血管生成,同时保持FGF2通路完整性。这种双重作用机制为GBM靶向治疗提供了具有选择性的多靶点干预策略。
在脑肿瘤的黑暗丛林中,多形性胶质母细胞瘤(Glioblastoma multiforme, GBM)无疑是最具侵袭性的"杀手"。这种高度血管化的脑肿瘤预后极差,标准治疗方案包括手术切除、放疗和替莫唑胺(Temozolomide, TMZ)化疗,但治疗效果十分有限。治疗抵抗的主要驱动者是一群特殊的细胞——胶质瘤干细胞(Glioma stem-like cells, GSCs),这群具有高致瘤潜能的细胞亚群在肿瘤进展、复发和血管生成中扮演着关键角色。
更令人困扰的是,GBM的治疗面临双重挑战:既要抑制肿瘤血管生成以"饿死"肿瘤,又要靶向GSCs以防止复发。传统的抗血管生成药物如贝伐珠单抗(Bevacizumab)虽能短暂控制病情,却无法改善患者总生存期,部分原因就在于GSCs的存在和血管生成通路的冗余性。
在这片治疗困境中,Eph受体酪氨酸激酶家族引起了科学家们的注意。作为哺乳动物中最大的酪氨酸激酶受体家族,Eph受体包括EphA(10个受体)和EphB(6个受体)两个亚类,它们与ephrin配体相互作用介导细胞间通讯。研究表明,虽然EphA和EphB都参与肿瘤发展,但EphA受体更直接地参与GSCs的维持以及与VEGF/VEGFR-2轴的串扰,而EphB受体失调可能促进肿瘤侵袭。这种亚类区分使得选择性靶向EphA受体成为一种有吸引力的治疗策略。
来自意大利帕尔马大学的研究团队在《Biochemical Pharmacology》上发表了一项突破性研究,他们开发了一种新型小分子选择性EphA受体抑制剂UniPR1449,能够同时靶向EphA信号和VEGFR-2介导的血管生成,为GBM治疗带来了新希望。
研究人员采用了一系列关键技术方法开展本研究:使用人GBM细胞系U251和患者来源的GCGR L11干细胞进行体外实验;通过乳酸脱氢酶(LDH)和MTT法评估细胞毒性和增殖;采用ELISA检测EphA2磷酸化和总蛋白水平;运用免疫荧光分析受体内化;通过伤口愈合和Boyden小室实验评估细胞迁移;使用流式细胞术EdU掺入法分析细胞周期;并利用小鸡绒毛尿囊膜(CAM)实验评估体内血管生成活性。
EphA2磷酸化抑制:研究发现在U251细胞中,UniPR1449(30μM)单独使用不会诱导EphA2磷酸化,但能显著抑制ephrin-A1-Fc诱导的EphA2磷酸化,效果与阳性对照达沙替尼(Dasatinib)相当。
受体降解和内化阻断:UniPR1449以浓度依赖的方式抑制ephrin-A1-Fc诱导的EphA2降解,而达沙替尼无此效果。免疫荧光分析证实,UniPR1449预处理减少了受体内化,使EphA2主要保留在质膜上。
细胞迁移抑制:伤口愈合实验显示,UniPR1449(30μM)显著 impaired U251细胞迁移,3D Boyden小室实验表明该化合物使迁移细胞数量减少约50%。平行实验排除了细胞毒性的影响,表明这种迁移减少反映了运动能力受损或代谢活性降低。
干细胞验证:GCGR L11细胞系过表达EphA2、EphA4、EphB3和EphB4受体,并对干细胞标志物Sox2和Nestin呈阳性,确认为合适的GSCs研究模型。
抗增殖效应:MTT实验显示UniPR1449在GCGR L11细胞中呈现浓度和时间依赖的抗增殖活性,72小时IC50为2.4μM,而母化合物UniPR1331在相同浓度下无效。EdU掺入实验进一步证实UniPR1449(3μM和10μM)处理72小时显著减少了S期细胞比例。
抗血管生成特异性:CAM实验表明,UniPR1449不改变基础血管化,但显著抑制VEGF诱导的新血管生成,同时对FGF2介导的血管化无影响,证明其作用具有特异性。
研究结论与讨论部分强调,UniPR1449作为一种选择性EphA-ephrin-A相互作用抑制剂,展现出多重抗肿瘤活性:既能抑制EphA2激活和内化,又能减少细胞迁移;既靶向GSCs增殖,又特异性阻断VEGF/VEGFR-2血管生成通路。与pan-Eph抑制剂UniPR1331相比,UniPR1449对GSCs表现出更强的抗增殖活性,且由于选择性靶向EphA亚家族而可能具有更好的安全性——避免干扰EphB介导的生理功能,如中枢神经系统中的突触密度调节、肠道中的隐窝结构和屏障完整性维持,以及心血管/神经系统中的生理性血管生成和神经血管耦合。
这种双重作用机制——同时靶向血管支持和干细胞样肿瘤细胞更新这两个GBM的关键病理特征——使UniPR1449成为开发抗GBM多靶点治疗策略的有前途的先导化合物。研究为克服当前抗血管生成治疗的局限性提供了新思路,证明同时靶向VEGF/VEGFR2和Eph/ephrin系统可能是一种更有效的治疗策略,特别是针对富含GSCs的肿瘤。未来需要进一步的体内研究来探索其疗效和治疗适用性,为GBM管理开辟新的治疗途径。
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