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为解决神经母细胞瘤(NB)治疗难题,研究人员开展 ONC201 治疗非 MYCN 扩增型 NB 的研究。结果发现 ONC201 不能抑制其肿瘤生长,还诱导癌基因表达、降低抑癌基因表达。这为 NB 精准治疗提供依据,对优化治疗方案意义重大。
神经母细胞瘤(Neuroblastoma,NB)是儿童肿瘤领域的一大难题,它起源于神经嵴衍生细胞,具有高度的遗传异质性 。由于其复杂的分子特征,现有的治疗手段面临诸多挑战。传统的靶向治疗因 NB 的基因改变难以实施,临床上多采用联合治疗或高强度多模式治疗,但这些方法往往伴随着严重的副作用,例如抗二唾液酸神经节苷脂(anti-GD2)抗体联合异维甲酸治疗高危 NB 时,患者会承受剧烈疼痛,需要大剂量阿片类药物来缓解。
在这样的背景下,ONC201 作为一种具有潜力的抗癌化合物走进了研究人员的视野。它是一种多巴胺受体 D2(DRD2)拮抗剂和线粒体酪蛋白水解酶 P(ClpP)激动剂,在多种癌症治疗中展现出了一定的效果,如在成人复发性 H3K27M 突变胶质瘤和神经内分泌肿瘤的治疗中,ONC201 诱导了持久的肿瘤消退。然而,在 NB 治疗方面,ONC201 的疗效存在争议。此前研究发现,ONC201 虽能抑制 MYCN 扩增型 NB 细胞衍生的异种移植瘤生长,但对非 MYCN 扩增型 NB 异种移植瘤却效果不佳,其背后的原因尚不明确。
为了深入探究 ONC201 在非 MYCN 扩增型 NB 中的作用,高雄长庚纪念医院等机构的研究人员开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Journal of Molecular Medicine》上,这一研究对于理解 ONC201 在 NB 治疗中的作用机制,以及为 NB 的精准治疗提供了重要的理论依据。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先,他们培养了不同类型的人 NB 细胞系,如 SK-N-AS、SK-N-FI 和 SK-N-DZ 细胞系,并建立了 NB 异种移植动物模型,将这些细胞系分别接种到 NOD/SCID 小鼠体内 。然后,运用免疫组化分析、蛋白质免疫印迹(Western blotting)分析等技术检测相关蛋白的表达情况;通过末端脱氧核苷酸转移酶 dUTP 缺口末端标记(TUNEL)测定、台盼蓝排斥试验和流式细胞术来评估细胞凋亡情况;还利用了 isolectin B4(IB4)染色来量化内皮细胞密度。此外,研究人员还从 26 例 NB 患者获取组织样本进行研究。
研究结果如下:
- ONC201 治疗无法抑制非 MYCN 扩增型 NB 异种移植瘤的发展:研究人员给接种了非 MYCN 扩增型 SK-N-AS 或 SK-N-FI 细胞、MYCN 扩增型 SK-N-DZ 细胞的 NOD/SCID 小鼠,分别注射 ONC201、2 - 脱氧葡萄糖(2DG)或两者联合的药物,每周一次,持续 4 周。结果显示,2DG 能显著降低非 MYCN 扩增型 SK-N-AS 和 SK-N-FI 组的肿瘤重量和体积,而 ONC201 不仅没有抑制肿瘤生长,反而使肿瘤增大,抵消了 2DG 对 NB 发展的抑制作用。
- ONC201 在非 MYCN 扩增型 NB 异种移植瘤中发挥促癌作用:免疫组化染色和定量分析表明,ONC201 处理的非 MYCN 扩增型 SK-N-AS 和 SK-N-FI 异种移植瘤组中,细胞增殖标记物 Ki-67 的表达显著增加;TUNEL 分析显示,ONC201 处理的 SK-N-AS 和 SK-N-FI 异种移植瘤组的细胞凋亡率没有变化,而 SK-N-DZ 组的细胞凋亡水平显著增加,这表明 ONC201 不能阻止非 MYCN 扩增型 NB 异种移植瘤的生长。
- ONC201 促进非 MYCN 扩增型 NB 细胞系和异种移植瘤组织中 c-Myc 和 LGR5 蛋白的表达:免疫组化分析和蛋白质免疫印迹分析发现,ONC201 处理的非 MYCN 扩增型 NB 细胞系和异种移植瘤组织中,c-Myc 和 LGR5 的表达显著增加,且在缺乏线粒体 DNA(mtDNA)的 SK-N-AS ρ0细胞中,ONC201 仍能使 LGR5 表达增加,但 c-Myc 表达未增加。
- ONC201 促进非 MYCN 扩增型 NB 细胞系和异种移植瘤组织中 ATRX 蛋白表达下降:免疫组化分析和蛋白质免疫印迹分析显示,ONC201 处理后,非 MYCN 扩增型 SK-N-AS、SK-N-FI 和 SK-N-AS ρ0细胞组中 ATRX 蛋白水平显著降低,不过在对 NB 患者肿瘤组织的分析中,ATRX 染色的定量评分与神经母细胞瘤细胞的成熟度虽有相关性,但未达到统计学显著结果。
- ONC201 抑制体外内皮细胞增殖,但不能抑制非 MYCN 扩增型 NB 异种移植瘤的肿瘤血管生成:对内皮细胞特异性标记物 isolectin IB4 的染色结果显示,ONC201 处理的非 MYCN 扩增型 NB 细胞系或异种移植瘤组织切片中的血管数量没有显著差异,而在 SK-N-DZ 组中,ONC201 显著减少了血管数量。此外,对 SVEC4 - 10 内皮细胞的研究发现,ONC201 处理后,细胞凋亡随时间逐渐增加。
研究结论和讨论部分指出,ONC201 在非 MYCN 扩增型 NB 细胞和异种移植瘤中发挥了促癌作用,而非抑制肿瘤的作用。它不仅促进了肿瘤的持续生长,上调了 c-Myc 和 LGR5 的表达,下调了 ATRX 的表达,还未能减少肿瘤血管生成。研究人员推测,ONC201 除了干扰线粒体功能外,还具有线粒体以外的作用。这一研究结果为理解 ONC201 在 NB 治疗中的复杂作用提供了新的视角,强调了在使用 ONC201 单药治疗非 MYCN 扩增型 NB 时,需要仔细辨别分子特征,为后续优化 NB 治疗方案提供了重要的理论基础,对推动 NB 的精准治疗具有重要意义。