在各種腫瘤靶向治療的靶點(diǎn)中,癌基因RAS一舉占了好幾個(gè)“最”。它是存在最廣泛的癌基因之一,也是最早被發(fā)現(xiàn)的人類癌基因,但卻是最難被攻克的癌基因。自1982年被發(fā)現(xiàn)以來,RAS突變一直沒有有效的針對方法,甚至被稱為“不能開發(fā)藥物的癌癥靶點(diǎn)”[1]。
最近,對于這些攜帶RAS突變的腫瘤,可能有了個(gè)好辦法。美國猶他大學(xué)的ConanKinsey和MartinMcMahon等研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合使用KRAS信號通路抑制劑和自噬抑制劑,能有效殺死攜帶KRAS突變的癌細(xì)胞,并在一例轉(zhuǎn)移性胰腺癌患者上取得了不錯(cuò)的療效。
同期,北卡羅萊納大學(xué)的KirstenBryant和ChanningDer也發(fā)現(xiàn),抑制RAS可以直接通過信號傳導(dǎo)機(jī)制,以及間接通過對細(xì)胞代謝的影響,促進(jìn)癌細(xì)胞的自噬,并增強(qiáng)癌細(xì)胞對自噬的依賴性。聯(lián)合使用自噬抑制劑和RAS下游的ERK抑制劑,可有效抑制RAS驅(qū)動的胰腺癌細(xì)胞。
相關(guān)研究均發(fā)表在NatureMedicine上[2,3]。
RAS基因是第一個(gè)被鑒定出來的人類癌基因,可分為KRAS、NRAS和HRAS三種,于1982年被RobertWeinberg發(fā)現(xiàn)[4]。
在許多種人類腫瘤中,都經(jīng)常出現(xiàn)這三種RAS突變的身影,尤其是被稱為萬癌之王的胰導(dǎo)管腺癌,97.7%都攜帶KRAS突變。而在結(jié)直腸腺癌、多發(fā)性骨髓瘤、肺腺癌和皮膚黑色素瘤中,三種RAS突變的總攜帶率也分別有52.2%、42.6%、32.2%和29.4%[1]。
這么一個(gè)廣泛存在的突變,自然不會被科學(xué)家們放過。迄今為止,為了攻克RAS突變,科學(xué)家們想了無數(shù)的辦法,有直接抑制RAS的,有想阻止RAS定位到膜的,還有去抑制RAS上游或下游的信號分子的[5]。不過這些方法中,也只有針對RAS上游的二代EGFR抑制劑和針對下游的RAF-MEK-ERK通路的療法,顯示出了一定的效果,其余全都無效[5]。
為了攻克這一靶點(diǎn),猶他大學(xué)的研究人員,在KRAS突變最常見的胰導(dǎo)管腺癌中進(jìn)行了研究。
除了幾乎全攜帶KRAS突變外,胰導(dǎo)管腺癌中還普遍存在著自噬的增加[6],而且對腫瘤的生長至關(guān)重要[7]。但跟KRAS很像的是,靶向自噬的治療,也沒有很好的效果[8]?;蛟S自噬和KRAS突變間存在著某種聯(lián)系?
研究人員發(fā)現(xiàn),使用MEK抑制劑曲美替尼,或者抑制ERK,亦或直接抑制RAS,都能讓胰腺癌細(xì)胞中的自噬進(jìn)一步增加??紤]到自噬對于細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的維持作用,或許這就是靶向RAS信號通路的療效不佳的原因。
既然癌細(xì)胞可能是靠自噬來抵御靶向治療,那再把自噬也抑制住不就行了嗎?研究人員把曲美替尼和自噬抑制劑氯喹聯(lián)合使用,確實(shí)明顯抑制了癌細(xì)胞的生長。而向癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)入自噬抑制基因,也同樣讓它變得對曲美替尼敏感。
正是自噬在靶向治療中保護(hù)了癌細(xì)胞!
接下來,研究人員又在小鼠中進(jìn)行了試驗(yàn)。單獨(dú)使用氯喹、羥氯喹(也是一種自噬抑制劑),或者曲美替尼,都不能抑制種植在小鼠身上的胰腺癌的生長,而聯(lián)合使用曲美替尼和氯喹/羥氯喹,則幾乎讓腫瘤完全消失,效果比治療胰腺癌的標(biāo)準(zhǔn)方案(吉西他濱+白蛋白結(jié)合型紫杉醇)還要好!
除了胰腺癌,研究人員還在一些其它癌癥中,試驗(yàn)了曲美替尼+氯喹的治療效果。對攜帶NRAS突變的黑色素瘤小鼠和攜帶BRAF突變的結(jié)直腸癌小鼠,曲美替尼+氯喹同樣起到了良好的效果。而治療的副作用也十分的小,甚至都沒有出現(xiàn)體重下降,只是長了點(diǎn)疹子脫了點(diǎn)毛。
不過在肺癌中,研究人員所測試的兩種KRAS突變驅(qū)動的癌細(xì)胞,只有其中一種在曲美替尼治療后出現(xiàn)了自噬的增加,也只有這一種對曲美替尼+氯喹的組合有良好的反應(yīng)。或許單獨(dú)使用曲美替尼后,癌細(xì)胞中自噬增加與否,可以用來判斷聯(lián)合治療能否起效。
在2018年4月,猶他大學(xué)附屬的亨斯邁癌癥研究所收治了一名復(fù)發(fā)性胰腺癌患者。他身上的腫瘤對目前所有的標(biāo)準(zhǔn)治療方案都耐藥了。無藥可用之下,在征得患者同意后,研究人員給他用上了曲美替尼+羥氯喹的治療方案。
出于謹(jǐn)慎考慮,研究人員開始只使用了400mg/天的氯喹,而后逐漸加到1200mg/天。在氯喹加量到800mg/天后2天,患者腹部的癌痛消失了。而在加量到1200mg/天后,患者血液中腫瘤標(biāo)志物CA19-9水平更是在兩個(gè)月內(nèi)直線下降了95%。開始治療4個(gè)月后的CT圖像也顯示,患者的腫瘤負(fù)擔(dān)減少了一半。
副作用上,患者只出現(xiàn)了輕微的皮疹和疲勞,而曲美替尼和羥氯喹都有的眼毒性和心毒性副作用,在這個(gè)患者上都沒有出現(xiàn)。
治療過程中腫瘤標(biāo)志物CA19-9的變化(a),以及開始2mg曲美替尼+1200mg羥氯喹/天治療2天后(b和d)、2個(gè)月后(c和e)的CT圖像
而在北卡羅來納大學(xué)的研究中,研究人員進(jìn)一步分析了抑制RAS通路是怎么增加癌細(xì)胞自噬的。
研究人員發(fā)現(xiàn),抑制RAS下游的ERK,引起了AMPK信號的激活和mTORC1信號的抑制。而這兩種信號變化,都會導(dǎo)致自噬的增加。而且抑制ERK還會抑制細(xì)胞的糖酵解,從而讓癌細(xì)胞更為依賴自噬供能。此外,ERK的抑制還有可能通過影響核苷酸的代謝促進(jìn)自噬。
北卡羅來納大學(xué)的Bryant表示:“這可能不能治愈胰腺癌,但它讓我們面對胰腺癌有了更多的選擇。我將繼續(xù)改進(jìn)這種組合,以備將來使用,并尋找更多可能有益于胰腺癌患者的治療策略。”
而猶他大學(xué)目前已經(jīng)開始招募患者,準(zhǔn)備對曲美替尼+羥氯喹的治療方案開展臨床研究了。
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