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卵巢癌预后差,PARPi 耐药成治疗难题。研究人员开展 “KLF5 在卵巢癌干性及 PARPi 耐药中的作用” 研究,发现 KLF5 可增强卵巢癌干性与 PARPi 耐药,抑制它能增敏。该研究为卵巢癌治疗提供新策略。
在女性健康的战场上,卵巢癌是一位极其棘手的 “敌人”。它是女性生殖系统中常见的恶性肿瘤,由于早期症状隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,预后情况很不理想。近年来,聚(ADP - 核糖)聚合酶抑制剂(PARPi)的出现,为卵巢癌患者带来了新的希望,像奥拉帕利(Olaparib)等 PARPi 药物,能显著延长患者的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS) 。然而,好景不长,PARPi 耐药问题逐渐浮出水面,超过 40% 携带 BRCA1/2 缺陷的患者对 PARPi 治疗没有反应,这使得卵巢癌的治疗再次陷入困境。
癌症干细胞(CSCs)在肿瘤的发生、发展、复发和耐药过程中扮演着关键角色,卵巢癌干细胞也不例外。它们就像隐藏在肿瘤中的 “种子”,具有自我更新和分化的能力,能够抵抗化疗药物的攻击,导致肿瘤复发和转移。Kruppel 样因子 5(KLF5)作为一种调节细胞谱系和干性的多能性因子,在多种肿瘤中都有异常表达,与肿瘤的进展和转移密切相关。那么,KLF5 在卵巢癌对 PARPi 的耐药过程中,是否也发挥着重要作用呢?
为了解开这个谜团,山东大学齐鲁医院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》上,为卵巢癌的治疗开辟了新的方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,通过 RNA 干扰(RNAi)技术调控 KLF5 和波形蛋白(Vimentin)的表达;运用定量逆转录聚合酶链反应(qRT - PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测相关基因和蛋白的表达水平;利用染色质免疫沉淀(ChIP)技术探究 KLF5 与 Vimentin 启动子的结合情况。在动物实验方面,构建了裸鼠皮下移植瘤模型,用于评估药物的治疗效果 。同时,研究使用的卵巢癌组织和输卵管组织样本均来自山东大学齐鲁医院妇产科的病理组织标本库。
研究结果如下:
- PARPi 耐药的卵巢癌细胞干性增强:研究人员通过平板克隆实验和 CCK8 实验发现,PARPi 耐药的卵巢癌细胞系 A2780 - olaR 和 SKOV3 - olaR 对奥拉帕利的敏感性明显降低。进一步研究发现,这些耐药细胞的干细胞分化途径显著富集,成球能力和醛脱氢酶(ALDH)阳性细胞比例增加,干性标记物 SOX2、KLF4、Nanog 和 OCT4 的表达水平也明显升高 。这表明 PARPi 耐药的卵巢癌细胞干性增强。
- KLF5 与 PARPi 耐药及不良预后相关:基于基因表达数据集的分析,研究人员发现 KLF5 是促进卵巢癌 PARPi 耐药的关键转录因子。在 PARPi 耐药细胞系中,KLF5 的蛋白表达水平显著升高。通过对多种卵巢癌细胞系的研究,发现 KLF5 表达水平与奥拉帕利的半数抑制浓度(IC50)呈正相关。此外,对卵巢癌组织的检测结果显示,KLF5 在卵巢癌组织中的表达高于正常输卵管组织,且高表达 KLF5 的患者总生存期和无进展生存期更短 。这说明 KLF5 与 PARPi 耐药以及卵巢癌患者的不良预后密切相关。
- 抑制 KLF5 可降低卵巢癌细胞干性:研究人员构建了 KLF5 过表达和敲低的细胞系,通过成球实验、ALDH 活性检测和 Western blotting 分析发现,抑制 KLF5 能够减少卵巢癌细胞的成球数量和体积,降低 ALDH 阳性细胞比例,下调干性标记物的表达。相反,过表达 KLF5 则会增强细胞的干性 。这表明 KLF5 与卵巢癌细胞的干性密切相关。
- 抑制 KLF5 可增强 PARPi 耐药细胞对 PARPi 的敏感性:敲低 KLF5 后,PARPi 耐药的 A2780 - olaR 和 SKOV3 - olaR 细胞对奥拉帕利等 PARPi 的敏感性显著增强,细胞活力降低,凋亡比例增加。同时,使用 KLF5 抑制剂 ML264 与奥拉帕利联合处理细胞,显示出协同抑制细胞活力的作用。而在 PARPi 敏感细胞中,抑制 KLF5 对细胞活力和对 PARPi 的敏感性影响较小 。这说明抑制 KLF5 能够增强 PARPi 耐药卵巢癌细胞对 PARPi 的敏感性。
- ML264 增强 PARPi 耐药卵巢癌细胞对奥拉帕利的体内敏感性:在裸鼠移植瘤实验中,研究人员发现 ML264 单独使用就能显著抑制肿瘤生长,与奥拉帕利联合使用时,抑制效果更明显。Tunel 染色结果显示,联合治疗组的凋亡细胞比例显著增加。免疫组化分析表明,联合治疗组中 Vimentin、KLF4 的表达以及 Ki - 67 阳性细胞的比例下降最为明显 。这表明 ML264 能够增强 PARPi 耐药卵巢癌对奥拉帕利的体内敏感性。
- KLF5 调节 Vimentin 的表达:通过 RNA - seq 分析,研究人员发现 KLF5 沉默后,Vimentin 等基因的表达下调。进一步的实验证实,KLF5 能够与 Vimentin 启动子结合,调节其表达。双荧光素酶报告基因实验和 ChIP - qPCR 实验也证明了这一点 。这说明 Vimentin 是 KLF5 的直接靶基因。
- KLF5 通过调节 Vimentin 增加卵巢癌的 PARPi 耐药性和干性:通过 Vimentin 挽救实验,研究人员发现敲低 Vimentin 能够逆转 KLF5 过表达导致的卵巢癌细胞干性增强和 PARPi 耐药;而过表达 Vimentin 则能挽救 KLF5 敲低引起的干性减弱和 PARPi 敏感性增加 。这表明 KLF5 通过调节 Vimentin 的表达,影响卵巢癌的 PARPi 耐药性和干性。
综上所述,该研究证实了 KLF5 通过结合并调节 Vimentin 的表达,增强卵巢癌细胞的干性,诱导 PARPi 耐药。同时,初步验证了使用 KLF5 抑制剂 ML264 联合治疗 PARPi 耐药卵巢癌的潜力,为卵巢癌的治疗提供了新的治疗策略。不过,目前研究仍存在一些局限性,例如未使用 PDX 样本进行进一步验证,ML264 在体内的作用机制还需要进一步研究。未来,还需要更多的研究来深入探索 KLF5 在卵巢癌中的作用机制,优化联合治疗方案,为卵巢癌患者带来更多的希望。