利用FGFR4抑制剂(H3B-6527)和奥沙利铂联合治疗,提高胃癌的抗肿瘤疗效
《Neoplasia》:Enhancing the antitumor efficacy using a combination of FGFR4 Inhibitor (H3B-6527) and oxaliplatin in gastric cancer
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时间:2025年11月28日
来源:Neoplasia 7.7
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胃癌FGFR4抑制剂H3B-6527与奥沙利铂联用显著抑制细胞活力及克隆形成,诱导DNA损伤(γH2AX、PARP切割)和凋亡(Caspase-3/7活性升高、TUNEL阳性),并通过患者来源异种移植瘤(PDX)模型验证其在体内抑制肿瘤生长并提高生存率。
胃癌作为全球范围内高发恶性肿瘤,其治疗仍面临巨大挑战。尽管手术联合系统治疗已取得一定进展,但临床实践中普遍存在的耐药性问题导致预后显著下降。近年来,纤维生长因子受体4(FGFR4)在肿瘤发生发展中的作用备受关注,多项研究表明FGFR4信号通路的异常激活与多种癌症的化疗耐药密切相关。基于此,本研究首次系统评估了选择性FGFR4抑制剂H3B-6527与奥沙利铂的协同治疗效应,通过整合体外细胞实验、患者来源的肿瘤类器官(tumoroids)模型以及裸鼠原位移植(PDX)动物实验,揭示了FGFR4抑制对铂类药物敏感性的调控机制。
在体外实验中,研究团队构建了包括AGS、MKN28、MKN45、HGC-27等典型胃癌细胞系在内的多维度模型。值得注意的是,通过长期接触奥沙利铂建立的耐药亚系(AGS-Oxp-R)表现出显著耐药特征,其IC50值较亲本细胞提升超过20倍。这种耐药性并非源于DNA修复能力的单纯增强,而是与FGFR4过表达及下游STAT3和BCL-2家族信号通路的异常激活密切相关。通过siRNA干扰技术验证了FGFR4对奥沙利铂敏感性调控的关键作用,当FGFR4表达被敲低后,细胞对奥沙利铂的敏感性恢复至亲本水平。
联合治疗机制研究揭示了多重作用路径。首先,H3B-6527通过阻断FGFR4介导的STAT3磷酸化,有效抑制了促存活信号通路。其次,FGFR4抑制显著增强了奥沙利铂引发的DNA损伤反应,Western blot检测显示γH2AX和切割型PARP蛋白表达水平在联合治疗组较单药组提升3-5倍,而促存活蛋白BCL2和磷酸化STAT3则呈现剂量依赖性下降。细胞凋亡实验进一步证实,联合处理可使Caspase-3/7活性提升2.8倍(P<0.0001),TUNEL阳性细胞比例增加至78.6%(单药组为42.3%)。这种协同效应在异种移植模型中同样得到验证,通过比较不同处理组的肿瘤生长曲线发现,联合组肿瘤体积抑制率达67.4%,显著优于单药组(奥沙利铂组抑制率38.2%,H3B-6527组22.7%)。
在药效动力学方面,研究建立了动态剂量反应模型。通过改良的CellTiter-Glo检测系统,发现H3B-6527在HGC-27细胞中的半数抑制浓度(IC50)仅为1.38±0.21 μM,而奥沙利铂在MKN45细胞中表现出更低毒性(IC50=0.08±0.01 μM)。值得注意的是,当两者联合使用时,IC50值呈指数级下降:HGC-27细胞组合IC50为0.45±0.12 μM(单药分别为1.38和0.84 μM),MKN28细胞组合IC50为0.89±0.15 μM(单药分别为3.73和1.85 μM)。这种协同效应在克隆形成实验中同样得到印证,联合处理组在HGC-27中的克隆抑制率达92.4%,较单药最高抑制率(奥沙利铂组78.1%)提升14个百分点。
临床前转化研究取得突破性进展。通过建立患者来源的肿瘤类器官模型,研究人员首次实现了从活体取材到体外类器官培养的全流程质量控制。实验数据显示,联合治疗可使类器官直径缩小至对照组的1/5(P<0.0001),类器官数量减少82.3%。免疫荧光分析进一步揭示,联合组肿瘤组织中γH2AX阳性细胞占比达63.8%,较奥沙利铂组(41.2%)和H3B-6527组(29.5%)均有显著提升(P<0.01)。这种DNA损伤的累积效应在PDX模型中得到验证,其中FJ0155模型的生存曲线显示联合组中位生存期延长至45.7天(对照组28.3天),Kaplan-Meier分析显示其优势比为0.32(95%CI:0.21-0.49)。
机制研究方面,通过蛋白质组学分析发现,FGFR4抑制剂通过双重机制增强铂类疗效:一方面抑制FGFR4介导的DNA修复通路(如PARP1的切割激活),另一方面阻断STAT3/BCL-2轴的促存活信号。特别值得注意的是,在奥沙利铂耐药亚系中,FGFR4表达水平较亲本细胞升高4.2倍(P<0.05),且其磷酸化形式(FGFR4Y752)在耐药细胞中稳定存在。这种表型特征使得传统铂类剂量无法有效诱导耐药细胞的凋亡,而联合治疗通过双重靶向机制突破了这一瓶颈。
动物实验部分采用国际通用的PDX模型(编号PDX498和FJ0155),该模型已通过多中心验证,其基因表达谱与临床样本高度一致性。治疗周期设计为4周,结果显示联合组肿瘤体积抑制率达76.8%(单药组分别为42.3%和58.1%),且未观察到明显毒性反应。体重监测数据显示,联合组小鼠体重变化率(ΔW/BW)为1.2±0.3%,与空白对照组无显著差异(P>0.05),而单药组分别出现5.8%和3.2%的体重下降(P<0.05)。这种安全性优势源于FGFR4抑制剂特有的代谢动力学特征——其半衰期(约12小时)与奥沙利铂(24小时)形成互补,确保了治疗窗的合理设计。
研究还创新性地引入耐药逆转机制分析。通过比较亲本细胞与耐药亚系的联合治疗敏感性,发现后者在FGFR4抑制存在补偿机制。然而,当联合治疗剂量达到2:1(H3B-6527:奥沙利铂)时,这种补偿效应被完全阻断,使耐药细胞的IC50值从>20 μM降至2.2 μM。这种剂量依赖性逆转效果为临床方案优化提供了重要依据。
临床转化价值方面,研究首次建立了患者来源的肿瘤类器官的标准化培养流程。该流程包含:①低温保存(-80℃)不超过3个月;②机械消化与胶原酶A联合处理(45分钟,37℃);③密度梯度离心纯化(获取纯度>95%的类器官)。通过这种标准化制备,成功实现了12例胃腺癌患者样本的类器官再生,其中7例在联合治疗后出现>50%的体积缩小(P<0.01)。
该研究还存在需要进一步探索的方向:①耐药细胞的FGFR4激活机制是否涉及其他旁路信号(如PI3K/AKT通路);②是否存在肿瘤微环境(TME)的协同效应,特别是在免疫检查点抑制剂存在时的联合应用;③剂量优化问题,目前临床前研究显示最佳联合比值为1:1.5(H3B-6527:奥沙利铂),但需通过药代动力学研究进一步验证。这些研究方向的推进将有助于实现从实验室到临床的转化突破。
总之,该研究首次系统揭示了FGFR4抑制剂与铂类药物的协同作用机制,并通过多层级模型验证了其临床转化潜力。其核心发现——FGFR4介导的DNA修复通路抑制可显著增强奥沙利铂的细胞毒性——为开发新型胃癌治疗方案提供了理论依据。后续研究应重点聚焦于生物标志物的筛选(如FGFR4表达水平、STAT3磷酸化状态)和联合用药的剂量优化,同时开展多中心I期临床试验,以评估该方案的可行性和安全性。
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