如何逆转肝癌细胞对索拉非尼/索拉菲尼的获得性耐药

　　近十年来，索拉非尼（索拉菲尼）一直是治疗肝细胞癌 (HCC) 的一线化疗药物，但它对晚期耐药性 HCC 的疗效有限。瑞戈非尼是索拉非尼治疗失败后获批治疗的首个二线药物，可逆转对索拉非尼的耐药性。我们使用生物信息学方法来鉴定在 HCC 中被索拉非尼和瑞戈非尼差异诱导表达的基因。我们确定了KIF14作为参与 HCC 中索拉非尼获得性耐药的致癌基因，并研究了其作为逆转这种耐药性靶点的潜力。耐药性 HCC 细胞持续暴露于索拉非尼会激活 AKT 通路，进而通过增加转录因子 ETS1 的表达来上调 KIF14 的表达。沉默KIF14通过抑制 AKT 激活和通过阻断 AKT–ETS1–KIF14 正反馈回路下调 ETS1 表达来逆转对索拉非尼的获得性耐药。此外，siKIF14与索拉非尼的注射抑制了小鼠中索拉非尼耐药的 HCC 肿瘤的生长。这些结果表明，靶向 KIF14 可能是扭转索拉非尼失败或加强索拉非尼抗肿瘤作用的有效手段。

　　尽管在过去的几十年中进行了广泛的研究以通过克服化学耐药性来增强抗癌药物的疗效，但它仍然是 HCC 治疗中的一个主要临床挑战。索拉非尼（索拉菲尼）是第一个被批准用于 HCC 的分子靶向药物。正如之前报道的，索拉非尼耐药的特点是低和部分反应率和生存获益降低，并且由于缺乏有效的 HCC 全身治疗方法而引起严重关注。本研究表明 KIF14 的激活有助于 HCC 对索拉非尼的耐药性。此外，通过抑制索拉非尼诱导的 AKT 激活以促进细胞凋亡和抑制增殖，阻断 KIF14 可增强索拉非尼对抗 HCC 的功效。此外，KIF14 的激活至少部分归因于 AKT-ETS1-KIF14 正反馈回路。KIF14的沉默抑制了 AKT 的激活，同时通过阻断 AKT–ETS1–KIF14 通路来下调 ETS1 的表达。

　　索拉非尼（索拉菲尼）和瑞戈非尼是目前治疗肝癌的主要分子靶向药物。它们分别代表了 HCC 中索拉非尼治疗失败后初始诊断时的标准一线治疗和二线治疗。尽管这两种药物具有相似的靶点，但在索拉非尼失败后，瑞戈非尼可将患者的中位生存期再延长大约 3 个月。此外，瑞格非尼在临床前研究中具有更强的药理活性，并且在抑制血管生成方面比索拉非尼更有效。然而，正在发现更多新的有效靶点，例如具有免疫球蛋白的酪氨酸激酶和表皮生长因子同源结构域 2 (TIE2)，它们与瑞戈非尼的抗肿瘤活性有关。这些结果表明，瑞戈非尼的作用可能与索拉非尼不同，瑞戈非尼的有效靶点中可能存在对抗索拉非尼耐药性的潜在新机制。在这里，我们使用生物信息学方法来分析索拉非尼和瑞戈非尼在 HCC 中的差异表达基因 (DEG)。KIF14被鉴定并验证为参与 HCC 中索拉非尼获得性耐药的致癌基因。

　　KIF14 最初被确定为胞质分裂调节剂。它位于中心纺锤体和中间体，在那里发挥多种生物活性，如含货物的囊泡运输、有丝分裂纺锤体的形成、染色体分离和中间体的形成。最近，KIF14 已被报道为某些癌症的预后生物标志物和癌基因，包括乳腺癌、结直肠癌、胃癌、HCC、肺癌、卵巢癌、视网膜母细胞瘤和胶质母细胞瘤。KIF14是 HCC 中的 DEG，其高表达表明 HCC 患者的 OS 较差，尤其是在初始诊断后的前 80 个月内。尽管在过表达 KIF14 的转基因小鼠模型中未观察到肿瘤发生，但在包括肝脏在内的多个组织中观察到增殖增强 。这一发现表明 KIF14 很少作为起始癌基因发挥作用，而是作为响应其他致癌损伤的肿瘤发展加速器。我们以前表明，持续暴露于索拉非尼激活AKT，从而刺激耐药性HCC细胞中索拉非尼。最近，KIF14 的沉默通过其在质膜上的直接相互作用下调了 p-AKT 并且逆转了乳腺癌中对多西他赛的耐药性，而不是对阿霉素、卡铂或吉西他滨的耐药性，表明 KIF14 通过有效靶向抗肿瘤药物改变耐药性的功能。在这里，我们证明了 KIF14 的表达在索拉非尼耐药的 HCC 细胞中上调，并且其沉默通过下调 p-AKT 而不是 AKT 来抑制 AKT 的激活，以逆转对索拉非尼的获得性耐药。

　　ETS1，致癌转录因子和PI3K / AKT途径的下游目标，有助于多种癌症，包括HCC的发展和进展。此外，ETS1 被认为是血管生成调节剂，并且在原代内皮细胞中以 AKT 依赖性方式上调。在内皮细胞中，ETS1 和 AKT 均受 TIE2 调节；然而，本研究并未对此进行调查 。TIE2 在其启动子区域中包含 ETS1 的结合位点，并控制血管生成。是瑞戈非尼的有效靶点；然而，它不会被索拉非尼抑制，索拉非尼是一种成熟的血管生成抑制剂。ETS1 在 HCC 中上调并且参与 HCC 中对索拉非尼的耐药性。此外，它的过表达加速了索拉非尼的代谢清除，以诱导 HCC 细胞对药物的耐药性，而其阻断增强了索拉非尼的抗肿瘤活性。在这里，我们证明了通过 MK-2206 抑制 AKT 会下调 ETS1 的表达。最近的一项研究表明 KIF14 作为 ETS1 的下游分子。ETS1 通过上调胶质瘤中 KIF14 的表达来促进血管生成。在这里，我们表明ETS1的沉默同时下调 KIF14 的表达并抑制 AKT 的激活。KIF14的沉默同时抑制 AKT 的激活并下调 ETS1 的表达。虽然我们无法检测到这些分子之间的相互作用（直接或间接）的类型，但沉默蛋白质的重新表达将加强上述结果。然而，抑制AKT并没有抑制KIF14，这或许可以解释AKT抑制剂在临床试验中效果不佳的原因。在本研究中，ETS1 的表达在索拉非尼耐药细胞和亲本 HCC 细胞之间没有差异。通常，转录因子在细胞质中翻译并通过使用其 DNA 结合域与特定 DNA 序列结合来调节细胞核中基因的转录。ETS1 位于细胞核和细胞质中。最近的一项研究报告了 ETS1 通过细胞核到细胞质易位的核排斥。特别是，核 ETS1 的过度表达与黑色素瘤中对威罗菲尼的耐药性有关。另一项研究表明ETS1迁移到细胞核上调KIF14的表达。同样，在这里，我们发现 ETS1 从索拉非尼耐药细胞的细胞质易位到细胞核，而KIF14 的沉默抑制了这种易位。这些结果表明，不仅 ETS1 的表达而且其位置都可能参与控制转录和随后的生物学效应。

　　总之，本研究表明，持续暴露于索拉非尼（索拉菲尼）会激活 AKT，AKT 随后通过提高索拉非尼耐药 HCC 细胞中转录因子 ETS1 的表达来上调 KIF14 的表达。KIF14 的上调有助于 HCC 对索拉非尼（索拉菲尼）的耐药性。它的阻断与索拉非尼协同作用，通过抑制 AKT 激活和通过阻断 AKT-ETS1-KIF14 正反馈回路下调 ETS1 的表达来逆转对药物的获得性耐药。这些发现值得进一步研究 KIF14 作为索拉非尼治疗失败后的二线治疗靶点，或与索拉非尼联合使用以增强 HCC 的抗肿瘤作用。微信扫描下方二维码了解更多：