评估卡铂与PARP抑制剂联合疗法在高级别浆液性癌类器官和球体模型中的疗效

《Cancer Biology & Therapy》：Evaluating carboplatin and PARP inhibitor combination efficacy using high-grade serous carcinoma spheroids and organoids

本综述通过三维球体和类器官模型系统评估卡铂与PARP抑制剂（PARPi）联合治疗高级别浆液性癌（HGSC）的疗效。研究证实一线卡铂治疗仍是最佳方案，但在特定病例（如BRCA1突变型）中，PARPi（如奥拉帕利、尼拉帕利）序贯化疗可能提供新的治疗策略。利用患者来源模型（PDOs）可为个体化治疗和临床试验提供重要见解。

　　

高级别浆液性癌（HGSC）是上皮性卵巢癌（EOC）中最常见且最具侵袭性的亚型，约占病例的70%–80%。该疾病特征为普遍存在的TP53基因突变和广泛的染色体异常。标准治疗方案包括肿瘤细胞减灭术联合卡铂和紫杉醇的辅助化疗。尽管初始治疗对多数患者有效，但铂类耐药复发常见，患者生存率仍不理想。因此，探索新的靶向药物或现有药物的创新组合成为研究重点。

背景

PARP抑制剂（PARPi）是一类新型靶向药物，通过利用同源重组DNA修复缺陷（HRD）发挥作用，约50%的HGSC病例存在HRD。目前，奥拉帕利（olaparib）被批准作为BRCA1/2突变HGSC的维持治疗，尼拉帕利（niraparib）则用于铂敏感复发性疾病。然而，研究正拓展其作为一线药物或与标准化疗药物卡铂联用的潜力。近年来，患者来源类器官（PDOs）已成为药物测试的重要工具，能够体外模拟患者肿瘤，为治疗反应提供直接估计。

材料与方法

本研究使用了来自HGSC患者腹水的永生化卵巢癌（iOvCa）细胞系，包括iOvCa182、iOvCa195、iOvCa198、iOvCa246、iOvCa256、iOvCa398和iOvCa411。细胞在含10%胎牛血清（FBS）的DMEM/F-12培养基中培养。为模拟肿瘤生长和转移，细胞被培养为三维（3D）类器官和球体。药物敏感性通过剂量反应曲线和半数抑制浓度（IC₅₀）评估。采用免疫荧光法分析RAD51焦点形成以测试同源重组（HR）状态。治疗实验包括卡铂与奥拉帕利或尼拉帕利的直接组合以及序贯治疗（PARPi在先或卡铂在先）。细胞活力通过alamarBlue?测定法评估。

结果

HGSC细胞系的异质性药物敏感性

卡铂、奥拉帕利和尼拉帕利在不同iOvCa细胞系中表现出异质性的IC₅₀值。例如，iOvCa198对卡铂最敏感（IC₅₀= 37.24 μM），而iOvCa182最不敏感（IC₅₀= 239.83 μM）。唯一的BRCA1突变细胞系iOvCa195对两种PARPi均表现出预期的高敏感性。相比之下，iOvCa398细胞对PARPi高度耐药。免疫荧光分析显示，对PARPi敏感性较低的细胞系（如iOvCa256和iOvCa398）在辐射后>50%的Geminin阳性（GEM+）细胞核中拥有>5个RAD51焦点，表明其为同源重组 proficient（HRP）。而敏感性中等的细胞系（如iOvCa246和iOvCa411）则显示中间HR状态。有趣的是，iOvCa195虽为BRCA1突变，但其RAD51焦点分析结果却接近HRP阈值，提示HR相关基因状态与功能性HR状态并非完全一致。

球体和类器官对卡铂的不同反应

将细胞培养为球体（模拟转移）和类器官（模拟肿瘤生长）后，评估卡铂在其各自IC₅₀浓度下的效果。结果显示，两种3D模型系统的反应存在差异。例如，iOvCa195球体表现出更强的耐药性，而iOvCa198和iOvCa256的球体则比类器官更敏感。iOvCa398和iOvCa411在两种模型中对卡铂均仅表现出中度敏感性。iOvCa246在两种模型中均非常敏感。这表明3D培养模型能提供不同于二维（2D）培养的生理相关药敏信息。

卡铂与PARPi联合疗效有限

直接联合使用卡铂和PARPi（奥拉帕利或尼拉帕利）在大多数细胞系的球体和类器官中，其细胞杀伤效果与单独使用卡铂相似，未显示出显著的协同或叠加效应。例如，iOvCa411、iOvCa246等细胞系均未因联合用药而显著降低细胞活力。然而，在iOvCa195类器官中，尼拉帕利与卡铂直接联合显示出增强的疗效趋势。进一步的协同矩阵分析（使用iOvCa195球体）表明，卡铂和奥拉帕利在接近IC₅₀浓度时甚至可能呈现中度拮抗作用（Loewe协同得分 = -5.88）。

卡铂与PARPi序贯治疗的评估

序贯治疗实验（仅在类器官中进行）显示，对于大多数测试的细胞系（如iOvCa246和iOvCa411），无论是卡铂在先还是PARPi在先，其细胞活力与单独使用卡铂相比均无显著差异。然而，在iOvCa195类器官中，先使用奥拉帕利或尼拉帕利再进行卡铂治疗，相较于单独卡铂或其他序贯方式，表现出更好的细胞杀伤效果。这一发现提示，对于特定的HGSC病例（如携带BRCA1突变的iOvCa195），PARPi在先的序贯治疗可能是一种有效的策略。

讨论

本研究利用患者腹水来源的HGSC细胞系及其3D模型，评估了卡铂与PARPi联合或序贯治疗的潜力。结果表明，卡铂与PARPi的直接联合在大多数情况下并未产生优于卡铂单药的效果，甚至可能存在拮抗。然而，序贯治疗，特别是PARPi在先的方案，在特定的BRCA1突变模型（iOvCa195）中显示出前景。这为将PARPi应用场景从维持治疗扩展到一线治疗（或新辅助治疗）提供了初步的实验依据。研究还发现，基于辐射诱导的RAD51焦点形成的HR功能状态评估，与PARPi敏感性并非完全吻合，强调了需要超越BRCA1/2突变状态的多因素生物标志物来预测PARPi疗效。PARPi耐药机制复杂，包括HR功能恢复、药物外排增加、复制叉稳定等，未来研究需要结合更深入的机制探索。

结论

总体而言，一线卡铂治疗仍然是HGSC的理想方案。然而，对于经过选择的HGSC患者（如特定遗传背景者），在化疗前使用PARPi可能提供一种替代且有效的治疗策略。利用患者来源的3D模型（如类器官和球体）进行临床前研究，有助于揭示PARPi组合疗法的机制基础，并为个体化治疗决策和优化临床试验设计提供关键见解。未来的研究应侧重于在更大队列中验证这些发现，并探索与其他靶向药物（如ATR抑制剂、免疫检查点抑制剂等）的新型组合，以克服耐药性并改善患者预后。