基于高通量筛选发现BET抑制剂Mivebresib和BMS-986158通过诱导DNA损伤和G1期阻滞治疗孤立性纤维瘤的作用机制研究

《Neoplasia》：Identification of BET inhibitors (BETi) against solitary fibrous tumor (SFT) through high-throughput screening (HTS)

本研究针对目前缺乏有效治疗手段的孤立性纤维瘤(SFT)，通过CRISPR技术构建NAB2-STAT6融合基因的SFT细胞模型，利用高通量筛选发现BET抑制剂Mivebresib和BMS-986158能特异性抑制SFT细胞增殖。研究证实这两种抑制剂通过诱导DNA双链断裂(γ-H2AX)和G1期周期阻滞发挥抗肿瘤作用，且与PARP抑制剂(Rucaparib)或ATR抑制剂(Berzosertib)联用具有协同效应。该研究为SFT的靶向治疗提供了新的候选药物和联合治疗策略。

　　

在罕见肿瘤研究领域，孤立性纤维瘤(Solitary Fibrous Tumor, SFT)一直面临着治疗困境。这种起源于间充质组织的肿瘤虽然发病率不高，但因其侵袭性和易复发特点，给临床治疗带来巨大挑战。更令人担忧的是，当前针对晚期SFT的治疗方案极为有限，主要依赖抗血管生成药物，但效果并不理想，患者平均生存期仅约两年。

这种治疗困境的根源在于SFT独特的分子特征——几乎所有病例都携带NAB2-STAT6融合基因，这种染色体内融合被认为是驱动肿瘤发生的关键因素。然而，尽管这一分子特征明确，针对该融合基因的靶向治疗研究却严重滞后。同时，SFT研究还面临另一个瓶颈：缺乏可靠的疾病模型，这极大限制了对疾病机制的理解和药物开发进程。

面对这一严峻挑战，由Jose L. Mondaza-Hernandez和David S. Moura领导的研究团队在《Neoplasia》杂志上发表了一项突破性研究。他们通过创新的方法开发疾病模型，并系统筛选评估潜在治疗药物，为SFT患者带来了新的希望。

关键技术方法概述

研究团队首先利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术构建了携带特定NAB2-STAT6融合转录本的SFT细胞模型(NS-poly细胞)。通过高通量药物筛选平台，对约2600种FDA批准和实验性药物库进行筛选，使用CellTracker Deep Red和DRAQ7双染料活细胞成像技术评估药物效果。随后在患者来源的SFT细胞系(Moffitt-ns、INT-SFT、IEC139)和对照细胞中进行验证，采用MTS法和流式细胞术评估细胞活性和凋亡。机制研究通过Western blot分析DNA损伤和细胞周期相关蛋白表达，并通过患者来源异种移植(PDX)模型进行体内药效验证。RNA-seq分析揭示转录组变化，Chou-Talalay方法评估药物协同作用。

研究结果

基于SFT NS-poly细胞的初级高通量筛选

研究团队利用CRISPR/spCas9系统，在结直肠癌细胞系HCT116中成功构建了工程化SFT细胞系"NS-poly"，该细胞系携带NAB2^exon6::STAT6^exon17融合类型，保留了完整的NAB2-STAT6基因融合信息。初级筛选针对约2600种化合物库进行，通过计算面积under-the-curve(AUC)效应和最终时间点效应，筛选出247种和232种具有显著活性的化合物。

使用患者来源Moffitt-ns和永生化肺成纤维细胞的次级高通量筛选

为提升筛选的特异性，研究转向患者来源的SFT细胞系(Moffitt-ns，融合类型为NAB2^exon5::STAT6^exon16)和永生化人肺成纤维细胞(Lf)作为对照。通过选择性(差异>40%)、有效性(最高剂量抑制>50%)和脱靶毒性(对照细胞抑制<50%)三重标准筛选，发现Mivebresib、Zinc Pyrithione和TAK-901在CTG效应分析中表现突出。

Mivebresib在额外原代SFT细胞中的体外功效测试

验证实验扩展至更多SFT患者来源细胞系(INT-SFT和IEC139)和平滑肌肉瘤对照细胞系(SKUT-1和CP0024)。结果显示Mivebresib对SFT细胞具有显著选择性和效力，IC₅₀值在纳摩尔级别(INT-SFT: 8.94 nM，IEC139: 7.71 nM)，而对平滑肌肉瘤细胞的抑制效果明显较弱，证明了其对SFT的特异性。

额外BET抑制剂的体外功效测试

研究还评估了六种具有不同选择性的BET抑制剂，发现pan-BET抑制剂BMS-986158在SFT细胞中也表现出强效抗增殖活性，但特异性不及Mivebresib。BD1选择性抑制剂(GSK778)和BD2选择性抑制剂(ABBV-744、GSK046)单药效果有限，但联合使用可增强疗效，提示双重溴结构域抑制对最大化BET抑制剂效果的重要性。

BET抑制剂Mivebresib和BMS-986158在SFT细胞中诱导DNA断裂和G1细胞周期阻滞

机制研究表明，两种BET抑制剂处理72小时后可诱导PARP-1切割和γ-H2AX显著增加，表明DNA双链断裂和凋亡通路激活。时间进程分析显示ATR磷酸化、p21上调和Cyclin D1下调，提示G1期周期阻滞。流式细胞术证实药物处理后增殖细胞(S和G2期)比例显著降低，细胞停滞在G1期。

BET抑制剂与PARP/ATR抑制剂在SFT细胞中的组合效应

将BET抑制剂与DNA损伤反应通路抑制剂联用显示出协同增强效应。Mivebresib或BMS-986158与PARP抑制剂Rucaparib联用，或与ATR抑制剂Berzosertib联用，均能显著增加凋亡细胞比例和DNA损伤标志物表达。Chou-Talalay分析证实了这些组合的协同作用，特别是在IC₅₀浓度附近。

Mivebresib抗SFT的体内抗肿瘤功效测试

在IEC139患者来源异种移植(PDX)小鼠模型中，Mivebresib(1 mg/kg)口服给药显著抑制肿瘤生长。治疗24天后，肿瘤体积减少65.2%，且未观察到显著体重变化，表明药物在体内具有良好的耐受性。

BET抑制剂治疗后SFT细胞的基因表达变化

RNA-seq分析发现Mivebresib和BMS-986158处理引起高度重叠的转录组变化，两种处理共同下调了大量基因。基因集富集分析(GSEA)显示，炎症反应、MYC靶标、KRAS信号、上皮间质转化(EMT)等通路被一致下调，而DNA修复通路如双链断裂修复、同源定向修复和碱基切除修复则被上调。

研究结论与意义

本研究通过系统性药物筛选和验证，确立了pan-BET抑制剂Mivebresib和BMS-986158作为抗SFT的潜在治疗药物。这些抑制剂通过下调NAB2-STAT6融合癌基因表达，诱导DNA损伤和G1期周期阻滞发挥抗肿瘤作用。特别重要的是，研究发现BET抑制剂与PARP抑制剂或ATR抑制剂联用可产生协同效应，这为开发联合治疗方案提供了理论依据。

转录组学分析进一步揭示了BET抑制剂作用的分子网络，包括下调关键致癌通路(MYC、KRAS、EMT等)和上调DNA损伤修复通路。这种全面的基因表达重编程可能是BET抑制剂抗肿瘤效应的基础，同时也解释了与DNA损伤靶向药物联用的合理性。

该研究的创新性在于首次将BET抑制剂应用于SFT治疗研究，并深入探索了其作用机制和联合治疗策略。尽管研究存在模型有限的局限性，但作为针对这一罕见肿瘤的系统性药物开发研究，为未来临床转化奠定了坚实基础。特别是考虑到目前SFT治疗选择的匮乏，这一发现具有重要的临床意义，为患者提供了新的治疗希望。

未来研究方向应包括进一步阐明BET抑制剂在SFT中引起DNA损伤的具体机制，扩大在不同融合亚型模型中的验证，以及推动基于这些发现的临床前和临床研究，最终为SFT患者带来更有效的治疗选择。