靶向治疗新突破:Cyclin E1 助力卵巢癌精准用药
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时间:2025年02月25日
来源:Oncogene 6.9
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为解决卵巢癌治疗难题,东京大学的研究人员开展了关于 PLK1 和 WEE1 抑制剂治疗卵巢癌的研究,发现 Cyclin E1 过表达可预测抑制剂疗效,为卵巢癌个性化治疗提供策略。
卵巢癌,作为妇科领域的 “夺命杀手”,一直让医学界头疼不已。上皮性卵巢癌死亡率极高,其中高浆液性卵巢癌(HGSOC)最为常见,约占卵巢癌死亡病例的 70% ,其次是子宫内膜样卵巢癌(EOC)和透明细胞卵巢癌(CCOC)。铂耐药卵巢癌患者预后极差,急需新的治疗方案。
Cyclin E1(CCNE1 编码产物)在卵巢癌中频繁过表达,尤其在 HGSOC 和 CCOC 中,它不仅是同源重组(HR)熟练和铂耐药的标志物,还与癌细胞增殖紧密相关,其过表达会加剧癌细胞的复制压力,这无疑给治疗增加了难度。而 Polo 样激酶 1(PLK1)和 WEE1 激酶在癌细胞的细胞周期调控中扮演着关键角色,它们的异常表达与卵巢癌的发生、发展密切相关,因此成为了极具潜力的治疗靶点。PLK1 参与 DNA 修复、中心体成熟等重要过程,其过表达与卵巢癌的化疗耐药和不良预后有关;WEE1 则对 G2 - M 转换至关重要,抑制它可增加基因组不稳定性,促使癌细胞死亡。然而,这两种抑制剂的疗效预测生物标志物一直不明确,这就好比在黑暗中摸索,医生难以精准选择合适的治疗方案。
为了打破这一困境,东京大学的研究人员勇挑重担,开展了一系列深入研究。他们的研究成果为卵巢癌治疗带来了新的曙光,相关研究发表在Nature Communications上。
研究人员在这项研究中,主要运用了细胞实验、动物实验、基因编辑技术、分子生物学检测技术等关键方法。细胞实验使用了 12 种不同组织学类型、TP53 状态和 Cyclin E1 表达水平的卵巢癌细胞系;动物实验构建了小鼠异种移植模型;通过基因编辑技术(如 CRISPR/Cas9 技术)构建特定细胞系;运用 RNA 提取、定量实时聚合酶链反应(qRT - PCR)、蛋白质提取和免疫印迹(western blotting)等分子生物学检测技术分析基因和蛋白表达情况 。
研究结果如下:
- 敏感性与 Cyclin E1 表达相关:研究人员首先验证了 12 种卵巢癌细胞系中 Cyclin E1 的表达水平,发现 CCNE1 mRNA 和蛋白表达相关性良好,但 CCNE1 拷贝数与表达并不一致。药物敏感性实验表明,PLK1 抑制剂 Volasertib 和 WEE1 抑制剂 Adavosertib 对高 CCNE1 表达细胞的增殖抑制作用更强,其 IC50 值显著低于低 / 正常 CCNE1 表达细胞,且 TP53 状态与药物敏感性无显著关联,这意味着 Cyclin E1 过表达可能是更可靠的预测生物标志物。
- TP53 失活不能预测疗效:为探究 TP53 在药物敏感性中的作用,研究人员敲低了 OVTOKO 和 TOV21G 细胞中的 TP53,结果显示 TP53 敲低并未显著增加这两种细胞对 Volasertib 或 Adavosertib 的敏感性,使用 p53KO?/?细胞系的实验也得到了类似结论,表明 TP53 失活不能普遍预测 PLK1 和 WEE1 抑制剂的疗效。
- Cyclin E1 过表达预测抑制剂疗效:在高 Cyclin E1 表达的细胞系中进行 CCNE1 敲低实验,细胞活力检测发现,CCNE1 敲低显著降低了细胞对 Volasertib 和 Adavosertib 的敏感性;在低表达的 JHOC - 5 细胞中过表达 Cyclin E1,则显著增加了细胞对这两种抑制剂的敏感性,充分证明 Cyclin E1 过表达是预测抑制剂疗效的关键因素。
- Cyclin E1 过表达增敏机制:通过流式细胞术分析发现,Volasertib 处理高 Cyclin E1 表达细胞后,G1 期细胞比例减少,G2/M 期细胞增多,延长处理时间会增加亚 G1 期细胞比例,表明细胞死亡;Adavosertib 处理后,高表达细胞的 G1 期比例下降,S 期比例增加,亚 G1 期细胞也显著增多,且呈剂量依赖性,说明 Cyclin E1 过表达通过扰乱细胞周期使卵巢癌细胞对抑制剂更敏感。
- 抑制剂诱导细胞凋亡:免疫印迹实验表明,Volasertib 和 Adavosertib 处理后,Cyclin E1 过表达细胞中与凋亡和 DNA 双链断裂相关的蛋白水平增加,时间 - lapse 显微镜实验也证实 Adavosertib 可诱导 Cyclin E1 过表达细胞凋亡,而低表达细胞则很少发生凋亡。
- 联合治疗效果因细胞而异:对 Cyclin E1 过表达细胞系进行联合治疗评估,发现 Volasertib 和 Adavosertib 联合使用在 OVISE 和 KURAMOCHI 细胞中呈现相加效应,在 OVCAR3 细胞中则为拮抗效应,说明联合治疗效果具有细胞特异性。
- 体内验证生物标志物作用:在小鼠异种移植模型中,Volasertib 和 Adavosertib 可使高 Cyclin E1 表达的 A2780 和 OVISE 肿瘤消退,但对低表达的 TOV21G 和 OVTOKO 肿瘤无明显抑制作用,免疫组化分析也显示,两种抑制剂可增加高表达模型中的 γH2AX 水平,进一步验证了 Cyclin E1 表达作为生物标志物的作用。
研究结论和讨论部分指出,PLK1 抑制剂 Volasertib 和 WEE1 抑制剂 Adavosertib 在多种组织学类型的卵巢癌细胞中均有抗肿瘤作用,Cyclin E1 过表达是预测这两种抑制剂敏感性的重要指标,而 TP53 失活与药物敏感性无关。这一发现揭示了 Cyclin E1 在卵巢癌治疗中的关键作用,为卵巢癌的精准治疗提供了新的生物标志物和治疗策略。不过,研究也存在一些局限性,如 CCNE1 过表达作为生物标志物的阈值尚未精确确定,联合其他药物的疗效有待研究,且该结论在其他癌症类型中的适用性也需进一步探索。但总体而言,这项研究为卵巢癌治疗开辟了新方向,有望推动卵巢癌个性化治疗的发展,让更多患者受益。
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