腫瘤耐葯了，有試過用PAC-1聯合治療嗎？

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前言

由於基因突變，融和或者過表達，導致正常的細胞周期，增殖和存活等發生顯著的改變，從而導致腫瘤的形成。臨床上研製了諸多抗腫瘤藥物，尤其是特定靶點的抗腫瘤藥物如奧西替尼、色瑞替尼、伊馬替尼等激酶抑製劑，有顯著的抗腫瘤作用。但是隨著用藥時間的延長，部分病人會出現耐葯。有研究表明PAC-1（一種選擇性 procaspase-3活化化合物）聯合激酶抑製劑在黑色素瘤中起到延緩腫瘤耐葯的作用。因此我們將PAC-1聯合激酶抑製劑作用於非小細胞肺癌中，探究其發生及作用機制。

所以，接下來，我們通過5幅圖來共同探究吧。

Figure 1. Enhancement of Caspase-3 Activity Following Co-treatment of Cancer Cells with PAC-1 and Diverse Targeted Kinase Inhibitors.

圖1：PAC-1聯合多種靶向激酶抑製劑作用於癌細胞，增強caspase-3的活性。

A-B:我們選用H1975和PC-9GR非小細胞肺癌細胞分別用DMSO，單用osimertinib（奧西替尼），PAC-1，PAC1聯合不同劑量的osi處理。

C：H3122使用PAC-1和ceritinib（色瑞替尼）聯合應用

D：K-562使用PAC-1和imatinib（伊馬替尼）聯合應用。

在處理32小時後，我們觀察到PAC-1和各種激酶抑製劑聯合應用後，procaspase（caspase前體表達降低），PARP-1（切割增加，表示凋亡增多），Cas3/7活性增強。

即四種非小細胞肺癌細胞，PAC-1分別聯合三種不同的靶向激酶抑製劑進行處理，我們發現兩者聯合應用較單用時，腫瘤細胞的cas3活性明顯升高，凋亡增加。

Figure 2. PAC-1 Combination Therapies Lead to Caspase-3 Activation and Degradation of MEK1 and MEK2 Kinases

圖2：PAC-1聯合療法導致Cas-3活化，MEK1/2激酶降解。

我們通過查閱文獻，知曉使用激酶抑製劑後腫瘤產生耐葯與MEK激酶相關，因此，我們將通過不同治療方式處理過的細胞，進行蛋白分析，探究經過不同治療方式處理後，其MEK激酶等是否有差異。

A-C：分別採用A375，SK-MEL-5，H1975，PC-9-GR，H3122細胞，分別用DMSO，單用PAC-1，單用靶向激酶抑製劑，PAC-1聯合靶向激酶抑製劑，單用trametinib（曲美替尼：一種MEK抑製劑），曲美替尼聯合靶向激酶抑製劑處理。

我們觀察到曲美替尼聯合靶向激酶抑製劑對MEK1/2有部分抑制作用，但與PAC-1聯合靶向激酶抑製劑相比，後者顯著的減少了MEK的表達。

Figure 3. Cells Treated with PAC-1 and Vemurafenib or Osimertinib Have Sustained Inhibition of MAPK Signaling

圖3：腫瘤細胞用PAC-1聯合維羅非尼或者奧西替尼後，可以持續的抑制MAPK信號通路。

A-D：同樣的，我們使用A375，SK-MEL-5，H1975，PC-9-GR，H3122細胞，與圖2相同的方法進行處理，對PAC-1聯合療法抗腫瘤發生機制進行進一步研究。

圖A:腫瘤細胞處理48小時後，MEK磷酸化、ERK磷酸化的水平。我們看到使用PAC-1聯合療法後MEK磷酸化的水平顯著降低。我們對此進行動態觀察。即圖B、D：分別在處理後6,24,48小時觀察MEK,ERK的磷酸化水平。我們發現，在曲美替尼聯合用藥後，6小時，MEK磷酸化水平很低，但隨著時間的推移，磷酸化的MEK表達逐漸增加，曲美替尼對MEK抑制作用減弱，似有「反彈」趨勢。而PAC-1聯合療法對MEK的磷酸化是持續抑制的，說明PAC-1聯合療法導致MEK降解，作用持久。

Figure 4. PAC-1 Combination Therapies Substantially Delay or Eliminate Acquired Resistance

圖4：PAC-1聯合療法使獲得性耐葯顯著延遲或者消失。

在圖3中我們看到了，使用曲美替尼聯合療法後，隨著時間推移，其對MEK的抑制作用減弱，即治療後腫瘤產生了耐葯，這個是蛋白水平進行了說明。那細胞水平表現如何呢？

因此我們進行細胞水平的研究。

A-F：使用A375黑色素瘤細胞，PC-9 GR肺癌細胞，EML4-ALK肺癌細胞，通過6-7種方法進行處理及記錄，分析。

我們發現，PAC-1聯合療法較曲美替尼聯合療法顯著增強了細胞凋亡，降低了腫瘤耐葯。

Figure 5. Proposed Mechanism of Action of PAC-1 Combination Therapy with Clinically Approved Kinase Inhibitors Examined in this Work

圖5：本研究中，PAC-1聯合激酶抑製劑治療的發生機制。

我們可以看到：各種激酶抑製劑對MAPK通路上的抑制作用，但是這種抑制作用是短暫的，PAC-1通過procaspase-3活化為caspase-3，對MEK產生降解作用，並聯合各種激酶抑製劑，使MAPK通路的抑制作用持續存在，從而使得腫瘤經過激酶抑製劑治療後，產生的耐葯減弱甚至消失。

結論

通過本文研究，我們發現PAC-1聯合各種激酶抑製劑能顯著的降低肺癌細胞的耐藥性甚至不發生耐葯。因此我們將以此為基礎，在之後的研究中將擴大樣本量，進行深入研究。

我們不是葯神，但我們一直在為疾病的發生髮展，治療，預防做研究。願與君共勉！

文獻來源：Overcoming Resistance to Targeted Anticancer Therapies through Small-Molecule-Mediated MEK Degradation

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