极高风险神经母细胞瘤的特征是 MAPK 信号传导增强,而针对 MAPK 信号传导是一种有前途的治疗策略。我们使用了一组经过深入表征的神经母细胞瘤细胞系,发现这些细胞系对 MEK 抑制剂的敏感性差异很大。通过生成定量扰动数据和数学建模,我们确定了潜在的耐药机制。我们发现,在耐药细胞系中,MAPK 信号传导和通过 IGF 受体的负反馈在治疗后介导 MAPK 信号的重新激活。通过使用细胞系特异性模型,我们预测 MEK 抑制剂与 RAF 或 IGFR 抑制剂的组合可以克服耐药性,并通过实验测试了这些预测。此外,磷酸化蛋白质组学分析证实了 MEK 和 IGFR 靶向治疗的细胞特异性反馈效应和协同作用。我们的研究表明,通过模型促进对信号传导和反馈机制的定量理解有助于制定和优化治疗策略。在规划未来将 MEKi 引入神经母细胞瘤治疗的临床试验时,应考虑我们的研究结果。
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