【Autophagy】陆军军医大学卞修武院士团队合作发现胶质母细胞瘤的潜在治疗新策略

9月15日，陆军军医大学卞修武院士，罗涛和南方医科大学梁莉共同在期刊《Autophagy》发表了题为“KPT330 promotes the sensitivity of glioblastoma to olaparib by retaining SQSTM1 in the nucleus and disrupting lysosomal function”的研究论文，该研究揭示了 PARP 抑制剂奥拉帕尼（olaparib）和 XPO1（exportin 1）抑制剂 KPT330 联合治疗对 GBM 细胞显示出协同的抗癌效果。

https://doi.org/10.1080/15548627.2023.2252301

研究背景

 01 

胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的恶性原发性脑肿瘤，约占所有原发性恶性中枢神经系统(CNS)肿瘤的48%，中位生存期仅为13个月。GBM的主要治疗方法是手术联合化疗和放疗。然而，并非所有患者对标准治疗都敏感。尽管对GBM进行了广泛的联合治疗，包括手术、放疗、全身治疗(化疗和靶向治疗)和支持治疗，但生存率仍然很低，复发率很高。GBM患者的治疗选择尤其有限。因此，迫切需要新的GBM治疗策略。

PARP抑制剂已被证明可以抑制真核细胞中DNA单链断裂(SSB)的修复，导致SSB的积累，进而增加DNA复制过程中的DNA双链断裂(DSB)并诱导细胞死亡。这在同源重组(HR)缺陷和BRCA1/2或其他HR基因突变的细胞中尤其如此。一些PARP抑制剂已被批准用于治疗HR缺陷肿瘤，包括卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌和胰腺癌。I期临床试验证实经典PARP抑制剂奥拉帕尼可有效穿越血脑屏障，临床前模型证实PARP抑制剂鲁卡帕尼可穿越血脑屏障，并与PI3K抑制剂BKM120联合抗GBM。然而，由于已知GBM缺乏BRCA1或BRCA2突变，因此HR高效，单独使用PARP抑制剂可能不会表现出最佳的抗肿瘤效果。为此，广泛的研究集中在与PARP抑制剂联合治疗HR高效肿瘤以提高治疗反应，并显示出相当大的前景。

最近，研究表明PARP抑制剂可诱导广泛的促生存巨噬/自噬。同时抑制自噬和PARP功能可促进肿瘤细胞死亡。如BRCA野生型乳腺癌在PARP抑制剂作用下表现为促生存自噬，联合治疗下调“自噬通量”导致乳腺癌致敏。此外，在多项临床前和临床试验中，PARP抑制剂和PI3K-AKT抑制剂的联合治疗已被发现是有效的治疗策略。值得注意的是，由于缺乏有效且无毒的抑制剂，自噬抑制剂和PI3K的小分子抑制剂在临床中都没有得到有效的应用。因此，迫切需要寻找一种对正常细胞无毒性或毒性最小的有效抑制GBM细胞的抑制剂，并与PARP抑制剂联合使用，探索联合治疗GBM的具体机制。

研究过程及发现

 02 

研究人员重点研究了奥拉帕尼联合治疗以增强GBM的应答。对KPT330的关注点包括毒性低、可口服以及能够穿过血脑屏障。本研究建立了一个模型，该模型表明KPT330通过细胞质和细胞核中的不同信号通路促进了PARP抑制剂(奥拉帕尼)的敏感性。一方面，DSB相关修复蛋白可修复奥拉帕尼诱导的DNA双链断裂;另一方面，奥拉帕尼可诱导自噬并促进自噬流，从而促进GBM细胞存活。KPT330联合处理可抑制奥拉帕尼诱导的DSB修复和自噬流。在本研究中，研究人员遵循了这一策略模式，并描述了奥拉帕尼和KPT330之间的协同作用。

研究人员发现奥拉帕尼诱导的DSB可以被DSB相关的修复蛋白修复，随后DNA双链修复信号蛋白γH2AX增加。值得注意的是，H2AX磷酸化的复杂机制在DNA损伤和修复中起着关键作用。本研究中，研究人员发现KPT330处理降低了奥拉帕尼诱导的γ - h2ax信号，并且与之前的研究相似，研究人员发现KPT330处理导致DSB相关修复蛋白p-CHEK1和RAD51的表达降低。

研究人员发现奥拉帕尼降低了SQSTM1蛋白水平，而KPT330的协同剂量增加了细胞核和细胞质中的SQSTM1蛋白水平。SQSTM1具有输入和输出信号，穿梭于细胞核和细胞质之间。尽管细胞质SQSTM1主要将特定的细胞质成分传递给自噬细胞器进行清除，但核SQSTM1的作用最近得到了扩展。XPO1抑制导致SQSTM1核积累。研究人员发现，XPO1的抑制剂KPT330上调了细胞核和细胞质中的SQSTM1蛋白水平。

文章模式图

研究结论

 03 

本研究结果提供了机制上的见解，一方面，KPT330对XPO1的抑制使SQSTM1保留在细胞核中，从而阻止了H2AX的泛素化，另一方面，细胞质中SQSTM1的积累是SQSTM1降解中断的结果。此外，研究人员发现奥拉帕尼促进了自噬通量，而KPT330诱导了SQSTM1和LC3-II的积累。本研究结果表明KPT330可能破坏溶酶体功能，导致SQSTM1和LC3的降解受损。研究人员进一步发现LAPTM4B是受KPT330影响的一个重要溶酶体膜分子。

综上，研究人员描述了KPT330在细胞质和细胞核中的双重作用，这两者都有助于GBM中奥拉帕尼的敏感性。此外，在 LN229-luc 小鼠原位移植模型中，与每种单独的单药疗法相比，联合治疗显示出明显增强的抗肿瘤疗效。这些数据说明了奥拉帕尼和 KPT330 的联合口服给药对于胶质母细胞瘤治疗的应用前景。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://doi.org/10.1080/15548627.2023.2252301

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。