尼达尼布(nintedanib)可增强胰腺癌的细胞毒治疗反应

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所属分类:尼达尼布

血管生成仍然是胰腺导管腺癌 (PDAC) 医治的明智目标。VEGF、PDGF、FGF 及其受体在人 PDAC 中高水平表达并与不良预后相关。尼达尼布(nintedanib)是一种靶向 VEGFR1/2/3、FGFR1/2/3 和 PDGFRα/β 讯号通路的三重血管激酶抑制剂。我们在实验性 PDAC 中研究了尼达尼布单独或与细胞毒剂吉西他滨联用的抗癌活性。尼达尼布抑制 PDAC 中发现的多个谱系细胞的增殖,吉西他滨增强了抑制作用。尼达尼布在体外和体内阻断 PI3K/MAPK 活性并诱导细胞凋亡.在异位模型中,与对照组(100%)相比,吉西他滨组的局部肿瘤净生长为 60.8 ± 10.5%,尼达尼布医治后为 -2.1 ± 9.9%,吉西他滨加尼达尼布医治后为 -12.4 ± 16%。医治对肿瘤内增殖、微血管密度和细胞凋亡的影响与肿瘤生长抑制数据一致。在 PDAC 存活模型中,吉西他滨、尼达尼布和吉西他滨加尼达尼布后的中位动物存活期区别为 25、31 和 38 天,而对照组为 16 天。尼达尼布在实验性 PDAC 中的强抗癌活性支持尼达尼布控制机制作为改进临床 PDAC 医治靶点的潜力。

尼达尼布(nintedanib)可增强胰腺癌的细胞毒治疗反应

在 PDAC 中,几种生长因子及其受体的高表达是血管生成和转移扩散的主要促进剂。因此,抗血管生成治疗方法是一种明智且有前景的医治途径,因为它具有与其他抗癌药品协同或相加效应的潜力。然而,鉴于几种异常血管生成途径和调节剂的复杂性,任何单一药品都不可能对所有 PDAC 患病者有效。因此,靶向在胰腺癌进展中最常表达的多种途径将是开发新的医治策略以实现有意义的临床好处的关键步骤。

尼达尼布(nintedanib)可增强胰腺癌的细胞毒治疗反应

几种抗血管生成药品已在胰腺癌中进行了评估,虽然这些药品显示出显着的临床前效果,但在临床研究中仅观察到适度的效果,可能是由于诱导肿瘤逃逸机制。抗血管生成医治成功的两个主要挑战是原发肿瘤耐受药物性的发展和转移扩散的诱导。舒尼替尼是一种多靶点血管生成抑制剂,已被证明可抑制局部肿瘤生长,但它也延长了 VEGF 表达和转移扩散负担,导致没有生存收益。这已在我们的小鼠 PDAC 模型中得到证实,在该模型中,我们还观察到单药舒尼替尼有效地阻止了局部肿瘤的生长,但无法产生任何显着的生存好处。单靶点抗 VEGF 药品贝伐单抗联合吉西他滨在胰腺癌中未显示出任何显着的临床活性。然而,我们的临床前研究证明了将贝伐单抗以外的多机制、多靶向抗血管生成药品与细胞毒性医治相结合的好处。在本研究中,我们评估了尼达尼布(nintedanib)的治疗效果,这是一种三重血管激酶抑制剂,不仅通过阻断 VEGFR,而且通过阻断 FGFR 和 PDGFR 发挥作用,这与抗 VEGF 医治耐受药物性的发展和转移扩散的诱导有关。

尼达尼布(nintedanib)可增强胰腺癌的细胞毒治疗反应

恶性上皮细胞周围致密的促纤维增生基质由几种细胞和非细胞成分组成,包括成纤维细胞、星状细胞和内皮细胞,形成了一个复杂的肿瘤微环境,在 PDAC 的发展、侵袭、转移扩散和对化学疗法的抵抗中起主要作用。针对实体瘤医治的成纤维细胞和内皮细胞已被证明是一种潜在有效的策略。我们观察到尼达尼布抑制胰腺肿瘤基质细胞和代表性成纤维细胞 WI-38 细胞的增殖。与 WI-38 细胞相比,胰腺基质细胞对尼达尼布的敏感性较低。正如预测期望的那样,尼达尼布对代表性的内皮细胞 HUVECs 具有显着的抗增殖作用。此外,尼达尼布与吉西他滨联合使用具有累加效应。重要的是,nintedanib 的作用不仅限于基质细胞,它还对人 PDAC 细胞和鼠 PDAC 细胞 PanO2 的增殖有不同的抑制作用。正如我们在体外对上皮细胞和非上皮细胞类别反应的结果显示的那样,尼达尼布似乎在体内也能诱导其强通过影响参与肿瘤进展的多种细胞类别而产生影响,而不仅仅是那些参与血管生成的细胞类别。最近,与我们的发现一致,Tai 等人证明尼达尼布医治在一组四种肝细胞癌细胞系和一种肝母细胞瘤细胞系中引发起显着的抗增殖作用。然而,以前 Kutluk Cenik 等人表明尼达尼布对选定的肺癌和胰腺癌细胞系没有抗增殖作用。这种差异很可能归因于尼达尼布靶受体的差异表达、使用的尼达尼布浓度和测定孵育时间。值得注意的是,尼达尼布(nintedanib)不仅对 VEGFR、FGFR 和 PDGFR 具有高抑制活性,而且还抑制 Flt-3、Lck、Lyn 和 Src 诱导的致瘤讯号。文献中的先前研究表明,VEGFR/FGFR/PDGFR 在转录水平的 PDAC 细胞系中的差异表达,但由于这些受体的磷酸化形式不可检查水平,这些研究中的大多数集中在 PI3K 和 MAPK 讯号传导以评估抗癌机制。我们也未能通过蛋白质印迹分析在 AsPC-1、Panc-1、MIA PaCa-2 和 BxPC-3 细胞中检查到 p-VEGFR2、p-FGFR2 或 p-PDGFRβ。此外,大多数可靶向尼达尼布的讯号通路都集中在诱导的 PI3K 和 MAPK 讯号上。此外,PI3K 和 MAPK 通路在多个点参与了强烈的明确串扰。重要的是,这种串扰会导致补偿性讯号传导的激活,这可能导致在抑制另一个途径时激活一个途径,从而赋予对单一药品医治的抗性。在 K-ras 突变乳腺癌、肺癌和结肠直肠癌中,PI3K 和 MAPK 通路的联合抑制已证明优于单一药品医治。因此,如先前报道的,我们观察到尼达尼布对不同 PDAC 相关细胞系中下游讯号蛋白 phospho-AKT、phospho-ERK 和切割的 caspase-3 蛋白的水平有不同的影响。在我们的研究中,nintedanib 阻断了所有测试细胞类别和肿瘤裂解物中的磷酸化 ERK 水平,但在两种 PDAC 系 AsPC-1 和 Panc-1 中没有阻断。恶性肿瘤相关细胞中的 ERK 激活受功能多样的蛋白质的复杂系统调节,包括多种生长因子的下游讯号传导,如 VEGF、FGF、HGF、IGF、PDGF、TGFβ 和 EGF。尼达尼布在一些 PDAC 细胞系中不阻断 ERK 磷酸化的一个可能解释是,这些细胞中主要的 ERK 激活途径可能不是尼达尼布靶向的。此外,nintedanib 阻断了 AsPC-1 肿瘤异种移植物中的 ERK 磷酸化,但不阻断 AsPC-1 细胞系,可能是由于肿瘤内基质细胞的显着活性,其中 ERK 磷酸化已被证明被尼达尼布(nintedanib)阻断。因此,我们的研究结果表明,这些分子讯号变化可能在尼达尼布诱导的抗癌作用中起作用,并且它们似乎代表了良好的候选标志物体内活性测试和临床验证。

总之,本研究的结果表明,三重血管激酶抑制剂尼达尼布(nintedanib)作为单药在两种小鼠 PDAC 异种移植模型中具有很强的抗癌活性。此外,尼达尼布与细胞毒剂吉西他滨的组合引发起了显着的附加抗癌作用。这些发现表明,胰腺癌进展的多要素性质能够通过细胞毒性药品与特异性靶向几个冗余或平行分子途径的抗癌药品的组合来更有效地处置。这种多靶点特点、体内好处和低毒性特点的潜力为尼达尼布与有效细胞毒药品联合临床评估提供了强有力的依据。

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