FOXA1/PLD2功能轴通过调控DNA断裂保护机制介导黑色素瘤对维莫非尼耐药的分子机制研究

《Biochemical Pharmacology》：Metabolism of nifedipine by placental CYP19A1 and competitive inhibition by chlorpromazine

本文揭示了黑色素瘤耐药新机制：转录因子FOXA1通过正向调控磷脂酶D2（PLD2）表达，介导维莫非尼（vemurafenib）耐药。研究发现PLD2通过保护细胞免受DNA断裂（可能继发于凋亡诱导）促进耐药，而PLD2抑制剂（CAY10594）或PLD1/PLD2双重抑制剂（FIPI）与维莫非尼联用可产生协同抗增殖效应，为克服BRAF V600E突变黑色素瘤靶向治疗耐药提供了新策略。

　　

Highlight

持续药物刺激诱导黑色素瘤细胞产生维莫非尼耐药

在我们的研究中，选择携带BRAF V600E突变的A375和Sk-mel-28细胞来诱导耐药细胞系。随着维莫非尼浓度从0.5 μM增加到2.5 μM的持续刺激，敏感细胞在2.5 μM维莫非尼的持续处理下变得耐药。如图1A-B所示，我们发现敏感细胞A375和耐药细胞A375-VemR的IC₅₀值分别为0.95 ± 0.08 μM和27.96 ± 7.92 μM。敏感细胞Sk-mel-28和耐药细胞Sk-mel-28-VemR的IC₅₀值分别为1.53 ± 0.21 μM和34.71 ± 5.63 μM。这些结果表明，我们成功建立了对维莫非尼耐药的黑色素瘤细胞系。

讨论

黑色素瘤是一种主要起源于黑素细胞的恶性皮肤肿瘤，是皮肤癌中最致命的亚型。早期黑色素瘤可以通过手术切除结合放疗或化疗有效控制，而对于不可切除或转移性病例，则推荐使用分子靶向治疗。目前，靶向BRAF V600E突变的药物是黑色素瘤治疗的基石，已有三种特异性抑制剂（维莫非尼、达拉非尼和encorafenib）获批用于临床。然而，获得性耐药仍然是限制其临床疗效的主要挑战。因此，探索新的耐药机制和开发克服耐药的有效策略至关重要。

我们的研究通过整合代谢组学和转录组学分析，发现胆碱代谢中的关键酶磷脂酶D2（PLD2）在维莫非尼耐药细胞中显著高表达。敲低PLD2能显著增强耐药细胞对维莫非尼的敏感性。进一步研究发现，转录因子叉头框蛋白A1（FOXA1）正向调控PLD2的表达，并促进维莫非尼耐药。重要的是，敲低PLD2显著增强了维莫非尼治疗诱导的DNA断裂，这表明PLD2介导的、针对维莫非尼的细胞保护作用是导致耐药的原因。此外，我们还发现PLD2抑制剂CAY10594或PLD1/PLD2双重抑制剂FIPI与维莫非尼联用，在敏感细胞中能产生协同抗增殖作用。

总之，我们的研究系统阐明了FOXA1/PLD2功能轴通过调控DNA断裂保护机制（可能继发于凋亡诱导）介导维莫非尼耐药的分子机制，并提出靶向抑制PLD2可以协同增强维莫非尼的疗效或逆转其耐药性，这为黑色素瘤的临床精准医疗提供了新的见解。