作为提取线性(提取物用途)经济模型的可持续替代方法,全球决策者和商业领袖越来越接受循环经济(CE)。CE是由有意设计的驱动的,旨在通过恢复技术材料和再生生物材料来大大提高资源效率,以使它们保持流通,而不是像线性经济中那样将其发送到垃圾填埋场(Ellen MacArthur Foundation,2015年)。尽管过渡到循环供应链(CSC)是全球业务领导者的一个有影响力的话题(Aronow,Ennis&Romano,2018年),但2023年的循环差距报告(循环经济,2023年)表明,只有7.2%的全球经济是循环的。这在2018年低于9.1%,在2020年为8.6%,这表明向CE过渡更容易说起来做起来难。
大多数肿瘤类型要么对激酶抑制剂没有反应,要么产生耐药性,这通常是由于癌细胞更广泛的信号传导回路中存在补偿性促生存途径。在这里,我们发现,通过将激酶网络重塑为赋予药物敏感性的拓扑结构,可以克服培养的原代急性髓系白血病 (AML) 细胞对激酶抑制剂的内在耐药性。我们确定了几种染色质修饰酶的拮抗剂,这些拮抗剂使 AML 细胞系对激酶抑制剂敏感。其中,我们证实赖氨酸特异性脱甲基酶 (LSD1;也称为 KDM1A) 的抑制剂重新连接了 AML 细胞中的激酶信号,从而增加了激酶 MEK 的活性,并广泛抑制了其他激酶和反馈回路的活性。因此,AML 细胞系和大约一半的原代人类 AML 样本对 MEK 抑制剂曲美替尼具有敏感性。具有 KRAS 突变和 MEK 通路活性高的原代人类细胞对 LSD1 抑制剂和曲美替尼顺序治疗反应最好,而具有 NRAS 突变和 mTOR 活性高的原代人类细胞反应较差。总体而言,我们的研究揭示了 MEK 通路是 AML 中对 LSD1 抑制剂产生耐药性的机制,并展示了一种调节激酶网络回路以潜在克服对激酶抑制剂治疗耐药性的方法。
毫无疑问,细胞信号操控是抗癌治疗的关键策略。此外,细胞状态决定药物反应。因此,建立细胞状态和治疗敏感性之间的关系对于癌症疗法的发展至关重要。在个性化医疗时代,使用患者来源的离体细胞模型是将关键研究成果转化为临床应用的一种有前途的方法。在这里,我们专注于细胞对抗癌治疗耐药性的非致癌基因依赖性。使用一组具有各种干细胞和 EMT 相关标志物、不同程度的 ERK1/2 和 AKT 磷酸化以及对抗癌治疗反应的患者肺肿瘤衍生细胞系研究了对 MEK/ERK 和 PI3K/AKT 通路抑制剂(关键细胞功能调节剂)的反应信号相关机制。研究激酶之间的相互作用是我们研究的目标。尽管 MEK/ERK 和 PI3K/AKT 相互作用被认为是细胞系特异性的,其中致癌突变起着决定性作用,但我们证明了所有研究的细胞系中 MEK/ERK 和 PI3K/AKT 信号通路之间存在负反馈回路,无论基因型和表型差异如何。我们的研究表明,各种不同的 ERK 信号抑制剂(selumetinib、trametinib 和 SCH772984)可增加 AKT 磷酸化,相反,AKT 抑制剂(capivasertib、idelalisib 和 AKT 抑制剂 VIII)可增加对照细胞和顺铂治疗细胞中的 ERK 磷酸化。然而,激酶之间的相互作用取决于细胞状态。 ERK 和 AKT 之间的反馈被局部粘连激酶抑制剂 PF573228 减弱,并且在悬浮生长的细胞中也是如此,这表明细胞外接触在调节激酶之间的串扰方面可能发挥着作用。此外,研究表明,MEK/ERK 和 PI3K/AKT 信号通路之间的相互作用可能取决于化疗刺激的强度。该研究强调了抗癌治疗期间细胞的空间位置和治疗强度的重要性。
引言激活KRAS突变是肺癌中最常见的致癌事件之一,发生在约30%的肺腺癌患者中(1-3)。尽管鉴定出20年前的癌基因,并且为治疗这一子群而进行了重大努力,但5年的存活率仍然令人沮丧(4)。与EGFR - 突变肺癌不同,KRAS癌蛋白在很大程度上不可能,而最近的KRAS G12C等位基因除外(5,6)。MAPK途径的药理学抑制剂(例如MEK),例如selumetinib和trametinib,但临床前试验和临床试验表明对MEK抑制剂的反应不佳(7)。MEK抑制剂与常规化学疗法的结合并未证明无进展生存的额外好处(8)。 对MEK抑制剂的耐药性可能是固有的(从头),由于肿瘤细胞异质性或由于肿瘤进化而获得的作为对药理剂的适应性反应。 在任何一种情况下,都具有重编程的细胞机械上表型不同的肿瘤细胞亚群的存在使得难以有效消除更广泛的肿瘤细胞群。 为了解决这个问题,我们需要了解异质肿瘤内肿瘤细胞亚群的差异。 遗传上相同的肿瘤细胞具有进行转录重编程以激活替代生存途径并逃避治疗靶向的能力。 我们以前的研究强调了的依赖结合并未证明无进展生存的额外好处(8)。对MEK抑制剂的耐药性可能是固有的(从头),由于肿瘤细胞异质性或由于肿瘤进化而获得的作为对药理剂的适应性反应。在任何一种情况下,都具有重编程的细胞机械上表型不同的肿瘤细胞亚群的存在使得难以有效消除更广泛的肿瘤细胞群。为了解决这个问题,我们需要了解异质肿瘤内肿瘤细胞亚群的差异。遗传上相同的肿瘤细胞具有进行转录重编程以激活替代生存途径并逃避治疗靶向的能力。我们以前的研究强调了我们小组和其他人的研究表明,上皮 - 间充质转变(EMT)是在KRAS突变肺癌中发生的一种核心现象,这有助于细胞内肿瘤异质性,转移性的潜在增加,对药理学患者和贫穷的患者(9-111)(9-至11)。由KRAS和p53突变驱动的鼠肺癌模型概括了EMT介导的肿瘤细胞异质性,具有锌指E-Box结合HONEOBOX 1/miRNA-200(ZEB1/MIRNA-200(ZEB1/MIR-200)(ZEB1/MIR-200)(ZEB1/MIR-200))双重反馈回路在动态改变细胞概念(10)方面起着核心作用(10)。
皮肤黑色素瘤是一种高度侵袭性的肿瘤,尽管最近出现了一些治疗方法,但大多数晚期转移性黑色素瘤患者的临床预后不佳。黑色素瘤中最常见的突变会影响 BRAF 致癌基因,它是 MAPK 信号通路的蛋白激酶。针对 BRAF 和 MEK 的疗法仅对 50% 的患者有效,并且几乎系统地产生耐药性。与黑色素瘤细胞的强烈异质性和可塑性相关的遗传和非遗传机制被认为有利于耐药性,但人们对其了解甚少。最近,我们引入了一种新的数学形式,可以表示肿瘤异质性和耐药性之间的关系,并提出了几种用 BRAF/MEK 抑制剂治疗的黑色素瘤产生耐药性的模型。在本文中,我们使用一种新的计算模型进一步研究了这种关系,该模型可以处理用 BRAF/MEK 抑制剂治疗的黑色素瘤中单细胞 mRNA 测序数据识别的多种细胞状态。我们使用该模型来预测不同治疗策略的结果。参考疗法称为“连续”疗法,其包括不间断地应用一种或多种药物。在“联合疗法”中,几种药物按顺序使用。在“适应性疗法”中,当肿瘤大小低于下限时中断药物应用,当肿瘤大小超过上限时恢复药物应用。我们表明,与直觉相反,在 BRAF/MEK 抑制剂与假设药物(针对在肿瘤对激酶抑制剂的反应过程中后期发展的细胞状态)的联合疗法中,最佳方案是先用这种假设药物治疗。此外,尽管连续疗法和适应性疗法之间出现耐药性的时间差别不大,但在适应性疗法的情况下,不同黑色素瘤亚群的空间分布更加分区化。
1 山东大学第二医院消化内科,山东省济南市 250033;2 山东省淄博市沂源县人民医院科教科,山东省淄博市 256100;3 山东大学齐鲁医院(青岛)超声科,山东省青岛市 256600;4 山东大学第二医院健康管理科,山东省济南市 250033 本研究的主要目的是检验植物三萜桦木酸对抗胃癌的作用及其潜在机制。通过 MTT 测定和克隆形成试验评估对照细胞和桦木酸处理细胞的细胞活力。采用透射电子显微镜和蛋白质印迹法研究桦木酸对自噬的刺激作用。通过蛋白质印迹法监测 ERK/MEK 信号通路。通过Transwell小室实验研究了SGC-7901细胞的迁移和侵袭。研究结果表明,与正常胃GES-1细胞相比,白桦脂酸对胃癌SGC-7901细胞具有显著的细胞毒性。白桦脂酸的细胞毒性是由于其在靶细胞中具有自噬刺激倾向。Western印迹法的数据支持自噬细胞死亡,显示LC3-II增强,LC3-I和p62表达降低。此外,观察到白桦脂酸阻断SGC-7901细胞中的ERK/MEK信号通路,这与磷酸化ERK和MEK蛋白表达水平下降有关。最后,Transwell小室实验表明,白桦脂酸可能降低SGC-7901细胞的迁移和侵袭能力。综上所述,这些结果表明,桦木酸通过诱导自噬、阻断 ERK/MEK 信号传导和抑制迁移和侵袭,表现出显著的抗胃癌作用。因此,桦木酸可能成为胃癌管理和研究中的先导分子。
摘要:本研究探讨了长链非编码 RNA 核副斑马组装转录本 1 (NEAT1) 变体 1 (NEAT1v1) 对肝癌细胞系耐药性的影响。NEAT1 敲低激活了丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 信号通路,包括 MAPK 激酶 (MEK)/细胞外信号调节激酶 (ERK),但抑制了 AKT。此外,NEAT1 敲低使肝癌细胞对索拉非尼和仑伐替尼敏感,这两种药物均在临床上用于治疗肝细胞癌,而它却使肝癌细胞对 AKT 靶向药物 capivasertib 产生耐药性。NEAT1v1 过表达抑制了 MEK/ERK 并激活了 AKT,导致对索拉非尼和仑伐替尼产生耐药性并对 capivasertib 产生敏感。超氧化物歧化酶 2 (SOD2) 敲低可逆转 NEAT1v1 过表达对分子靶向药物敏感性的影响。尽管 NEAT1 或 SOD2 敲低增强了内质网 (ER) 应激,同时抑制了 AKT,但 ER 应激抑制剂牛磺脱氧胆酸并未恢复 AKT 活性。虽然还需要进一步的体内和临床研究,但这些结果表明 NEAT1v1 通过 SOD2 将肝癌细胞系的生长模式从 MEK/ERK 依赖模式转变为 AKT 依赖模式,并独立于 ER 应激调节对分子靶向药物的敏感性。
图1。a)IK-595的晶体结构与BRAF和MEK复合在一起。IK-595在BRAF蛋白中诱导A C螺旋“ OUT”无活性构象。 b)用IK-595,Trametinib,avutometinib或Trametiglue处理的HCT-116(KRAS G13D)细胞中MEK-CRAF共免疫沉淀的蛋白质印迹4小时。 c)MEK免疫沉淀物的质谱法证明了用DMSO,IK-595,Trametinib或Avutometinib处理的ASPC-1(KRAS G12D)细胞中的MEK-ARAF相互作用。 d)在HCT-116(BRAF WILD-TYPE),HT-29(BRAF V600E),NCI-H1755(NCI-H1755(BRAF STALS II)(BRAF STALS II)和NCI-H1666(NCI-H1666(NCI-H1666(BRAF Class III)),IK-595治疗4小时后,MEK-BRAF共免疫沉积量化了MEK-BRAF共免疫沉积。 所有化合物均以各自的IC 90浓度处理。IK-595在BRAF蛋白中诱导A C螺旋“ OUT”无活性构象。b)用IK-595,Trametinib,avutometinib或Trametiglue处理的HCT-116(KRAS G13D)细胞中MEK-CRAF共免疫沉淀的蛋白质印迹4小时。c)MEK免疫沉淀物的质谱法证明了用DMSO,IK-595,Trametinib或Avutometinib处理的ASPC-1(KRAS G12D)细胞中的MEK-ARAF相互作用。d)在HCT-116(BRAF WILD-TYPE),HT-29(BRAF V600E),NCI-H1755(NCI-H1755(BRAF STALS II)(BRAF STALS II)和NCI-H1666(NCI-H1666(NCI-H1666(BRAF Class III)),IK-595治疗4小时后,MEK-BRAF共免疫沉积量化了MEK-BRAF共免疫沉积。所有化合物均以各自的IC 90浓度处理。
细胞可塑性导致肿瘤内异质性和表型转换,从而能够适应转移性微环境并对疗法产生耐药性。肿瘤细胞可塑性的潜在机制仍不清楚。SOX10 是一种神经嵴谱系转录因子,在黑色素瘤中异质表达。SOX10 的缺失会降低增殖,导致侵袭性,包括间充质基因和细胞外基质的表达,并促进对 BRAF 和/或 MEK 抑制剂的耐受性。我们发现细胞凋亡蛋白 1/2 (cIAP1/2) 抑制剂类可在 SOX10 缺陷细胞中选择性诱导细胞死亡。靶向治疗选择 SOX10 敲除细胞,强调其药物耐受性。将 cIAP1/2 抑制剂与 BRAF/MEK 抑制剂联合使用可延缓黑色素瘤在体内获得性耐药性的发生。这些数据表明,SOX10 介导皮肤黑色素瘤的表型转换,从而产生靶向抑制剂耐受状态,这可能是获得耐药性的前奏。此外,我们提供了一种选择性消除 SOX10 缺陷细胞的治疗策略。
• KRAS 是癌症中最常见的突变致癌基因之一,它通过激活 RAS/RAF/MEK/ERK(MAPK)通路刺激肿瘤生长。针对 MAPK 通路的药物已显示出对 KRAS 驱动的癌症的临床益处,包括 RAF、MEK 和 KRAS G12C 抑制剂 1,2 。 • 然而,阻断 RAS 通路中的单个节点似乎不足以产生深度和持久的反应,同时靶向 MAPK 通路中的多个节点(垂直阻断;图 1A )可能会改善反应 3 。 • 此外,MAPK 通路阻断的功效可能通过激活耐药通路来规避,因此,可能有必要同时靶向 MAPK 通路和相关的平行通路,例如 AKT/mTOR 通路(平行抑制;图 1B ) 4 。 • VS-6766 是一种双重 RAF/MEK 抑制剂,可通过一种药物独特地垂直抑制 MAPK 通路(图 2)5。临床上,VS-6766 作为单一疗法或与粘着斑激酶 (FAK) 抑制剂 defactinib 联合使用,在治疗接受过大量治疗的各种 KRAS 突变实体瘤患者中表现出良好的耐受性和客观反应 6,7。• 在这里,我们测试了以下假设:将 VS-6766 与针对 RAS 通路中其他节点的药物(垂直阻断)和针对平行通路的药物(平行抑制)相结合可能会产生卓越的抗肿瘤功效。由于信号传导因肿瘤类型和 KRAS 突变变体而异,因此测试了 16 种不同细胞系和 14 种不同药物。