癌细胞中 ABC 转运蛋白的过度表达是多药耐药 (MDR) 的潜在机制,导致对化疗策略的反应不敏感。因此,MDR在临床上常常导致治疗失败。在这项研究中,我们发现雷德帕斯(midostaurin)是一种食品和药物管理局 (FDA) 批准的抗白血病药物,可以拮抗 ATP 结合盒亚家族 B 成员 1 (ABCB1) 介导的 MDR。我们的结果表明,雷德帕斯具有拮抗 ABCB1 介导的 MDR 的能力,而对 ATP 结合盒亚家族 G 成员 2 (ABCG2) 介导的 MDR 没有发现显着的逆转作用。我们随后的耐药机制研究表明,雷德帕斯直接抑制 ABCB1 转运蛋白的外排功能,而不会改变 ABCB1 转运蛋白的表达水平或亚细胞定位。此外,雷德帕斯以剂量依赖性方式抑制 ABCB1 转运蛋白的 ATPase 活性。此外,我们的计算机对接研究预测,雷德帕斯可以与 ABCB1 转运蛋白的底物结合位点相互作用。这一新发现可以提供一种有前景的治疗策略,即在临床中联合使用雷德帕斯和抗癌药物可以克服 MDR 并提高癌症治疗的效率。
越来越多的证据表明,一系列癌细胞系对化疗药物的耐药性导致的临床治疗失败与 ABC 转运蛋白的过度表达密切相关。它已被广泛报道,癌细胞过度表达ABCB1转运的是,可能意味着预后不良,以及在癌症患者生存率低。此外,ABC 转运蛋白的基因多态性,尤其是 ABCB1 和 ABCG2 转运蛋白,可显着增加结直肠恶性肿瘤或非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者的高死亡风险。近几十年来,据报道许多小分子靶向药物具有逆转 ABC 转运蛋白介导的 MDR 的能力,通过抑制功能、下调蛋白质表达水平和/或改变 ABC 转运蛋白的亚细胞定位。此前,我们曾报道说selonsertib,ulixertinib和VS-4718可以显著拮抗ABC转运介导的MDR。不幸的是,对于开发 ABC 转运蛋白抑制剂作为逆转耐药性试剂的治疗策略,没有成功的临床案例研究。尽管如此,越来越多的证据表明 ABC 转运蛋白的过度表达主要参与癌症的 MDR,并且它在调节抗癌药物和试剂的口服生物利用度方面也至关重要。一系列的一线化疗药物,包括多柔比星,紫杉醇和米托蒽醌是ABC转运的底物,这意味着这些抗癌药物将从癌细胞被泵出,并最终导致临床癌治疗失败。因此,我们确认筛选小分子以获得 ABC 转运蛋白的抑制剂仍然是规避癌症 MDR 的潜在有效治疗策略。
在这个体外在一项研究中,我们评估了雷德帕斯(midostaurin)对ABCB1 介导的MDR 的影响。我们主要发现,在无毒浓度(200 和 500 nM)下,雷德帕斯可以以浓度依赖性方式显着克服 ABCB1 介导的一系列癌细胞系中的 MDR。首先,为了避免米司他林的细胞生长抑制作用引起的潜在逆转作用,我们进行了 MTT 测定以评估米司他林在我们将用于本研究的细胞中的抗增殖作用。根据结果,我们使用 200 和 500 nM 的雷德帕斯进行了进一步的逆转研究。我们的逆转研究表明,雷德帕斯可以显着逆转 KB-C2 和 SW620/Ad300 细胞中 ABCB1 介导的 MDR,这些细胞分别通过秋水仙碱或阿霉素处理选择。而且,雷德帕斯不能改变某些化疗底物药物在其相应的亲本 KB-3-1 或 SW620 细胞中的功效。此外,在 ABCG2 过表达的癌细胞 NCI-H460/MX20 中,midostaurin 不能拮抗 ABCG2 介导的 MDR。基于这些结果,我们假设midostaurin 的逆转作用特定于与ABCB1 转运蛋白的相互作用。值得注意的是,我们随后通过基因转染细胞的逆转研究验证了这一假设。我们发现midostaurin也可以降低IC我们假设midostaurin 的逆转作用特定于与ABCB1 转运蛋白的相互作用。值得注意的是,我们随后通过基因转染细胞的逆转研究验证了这一假设。我们发现雷德帕斯也可以降低IC,我们假设midostaurin 的逆转作用特定于与ABCB1 转运蛋白的相互作用。值得注意的是,我们随后通过基因转染细胞的逆转研究验证了这一假设。我们发现雷德帕斯也可以降低IC与亲本细胞相比,HEK293/ABCB1 细胞中阿霉素、紫杉醇和秋水仙碱的50值呈剂量依赖性,但与亲本 HEK293/pcDNA3.1 细胞系中的值不同。此外,雷德帕斯不会使亲本 HEK293/pcDNA3.1 细胞系或 HEK293/ABCB1 细胞对顺铂(一种不使用 ABCB1 作为底物的药物)敏感。这些结果表明,雷德帕斯(midostaurin)完全逆转了 ABCB1 介导的 MDR。
雷德帕斯(midostaurin)是一种经 FDA 批准用于治疗 FLT3 突变亚型 AML 的抗癌药物。多年来,midostaurin 对由 ABCB1 介导的多药耐药性的影响已独立进行了非常详细的研究。一开始,雷德帕斯,也称为 PKC412 和CGP41215,被开发为 PKC 抑制剂,之前的工作已经证明了雷德帕斯在逆转 MDR 方面的有效性。乌兹等人和 Fabbro 等人报道,midostaurin 可以使 CCRF-VCR1000 细胞和 KB-8551 细胞对阿霉素和长春碱敏感,而不会改变 ABCB1 mRNA 的表达水平。作为 staurosporine 的衍生物,midostaurin 还被确定具有增加多柔比星抗性细胞系 A2780/Adr 中多柔比星积累的能力。同时,midostaurin 还在 P-gp 介导的白血病抗性中充当逆转试剂。布德沃思等人探索了midostaurin 对P-gp 介导的乳腺癌MCF7/Adr 细胞系抗性和Beltran 等人的逆转作用。已经证实,雷德帕斯的这种作用与 P-gp 磷酸化的改变有关。在 Courage 等人进行的研究中。鉴定出过表达 P-gp 的耐雷德帕斯 A549/CGP 人肺癌细胞系,表明 P-gp 可能在雷德帕斯(midostaurin)介导的 MDR 中起关键作用。
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