针对ATR基因以克服肝母细胞瘤对顺铂的耐药性

《Journal of Hepatology》：Targeting ATR to overcome cisplatin resistance in hepatoblastoma

本研究针对顺铂耐药性肝母细胞瘤（HB），通过分子分型筛选出关键靶点ATR，发现ATR抑制剂elimusertib与顺铂协同显著抑制肿瘤生长及DNA修复通路，并验证其在多模型中的有效性，为临床转化提供依据。

　　

Pierre Morel-Ribeiro | Marianna Cornet | Jill Pilet | Amna Asif-Laidin | Samantha Schaeffer | Daphnée Bourdeaux | Manon Cavaignac | Théo Z. Hirsch | Aurore Pire | Sandrine Imbeaud | Guillaume Morcrette | Christine Zhu | Ma?lle Cadiou | Solenne Marmier | Zeineb Elamouri | Isabelle Aerts | Christophe Chardot | Sabine Sarnacki | Sophie Taque | Catherine Guettier | Sandra Rebouissou

法国巴黎市立大学、索邦大学、Inserm Cordeliers研究中心，邮编F-75006

摘要

背景与目的

肝母细胞瘤（HB）是最常见的儿童肝癌类型。虽然标准的顺铂治疗方案可治愈约80%的患者，但耐药性仍是一个主要问题，目前尚无标准的治疗二线方案。本研究旨在为顺铂耐药的HB寻找新的治疗选择。

方法

对14种HB细胞系和1种儿童肝细胞癌细胞系进行了分子分析。在单层培养中，这些细胞系接受了101种化合物及58种化合物组合的筛选。其中最具协同效应的组合在两个低传代的患者来源的原发性HB培养物和12个HB球状模型中得到了进一步验证。体内疗效评估在顺铂耐药的皮下（n=2）和原位（n=1）HB异种移植模型以及一个由MYC驱动的类似HB的模型中进行。通过转录组学、DNA损伤和凋亡检测进行了机制分析。

结果

这些细胞系再现了关键的HB基因组改变，主要代表了顺铂耐药的肝祖细胞转录亚型，其特征是DNA修复途径上调，这可能有助于产生耐药性。ATR被确定为克服耐药性的关键靶点。强效的ATR抑制剂elimusertib在2D和3D培养中显示出与顺铂的强烈协同作用。体内实验中，elimusertib/顺铂组合显著抑制了异种移植物的肿瘤生长，同时具有可管理的毒性，通过增强DNA损伤和p53激活诱导肿瘤细胞死亡。该组合在模拟人类肝祖细胞HB亚型的MYC驱动模型中也表现出抗肿瘤效果。额外的体外研究表明，elimusertib与其他标准HB化疗药物具有协同作用，并能抑制mTOR。

结论

ATR介导了HB的顺铂耐药性。elimusertib与顺铂的组合在患者来源的培养物和多种体内HB模型中均显示出临床前疗效，表明其作为顺铂耐药HB治疗药物的潜力。

影响与意义（通俗总结）

化疗耐药性显著降低了肝母细胞瘤患者的生存率，凸显了新疗法的必要性。本研究发现，使用药物elimusertib阻断ATR可与顺铂产生协同效应，在包括细胞培养和顺铂耐药HB的小鼠模型在内的多种临床前模型中显著抑制肿瘤生长。这些结果为改善顺铂耐药HB患儿的预后提供了新的方法，并支持进一步的临床评估。

章节摘录

引言

肝母细胞瘤（HB）是最常见的儿童肝癌类型，通常在3岁之前发病[1]。一种较为罕见的变体称为“未另行指定的肝细胞肿瘤”（HCN-NOS），见于5岁以上的儿童，具有HB和肝细胞癌（HCC）的特征，预后较差[2]，[3]。虽然大多数HB病例是散发性的，但有些病例与遗传性综合征相关，例如家族性腺瘤性息肉病[4]

材料与方法

方法学的详细描述见补充材料。

分子分析揭示了儿童肝癌细胞系（PLCCs）具有侵袭性且对顺铂耐药的特性

我们分析了15种PLCCs，其中14种来自HB，1种来自儿童HCC（Hep3B），其中8种已在先前研究中发表[7]。大多数PLCCs来源于原发性肿瘤，3种来源于转移或复发（表S1和图S1A）。最初被误分类为HCC的HepG2，现在根据组织和分子证据被确认为肝母细胞瘤[7]，[18]。PLCCs的性别分布与我们之前的100例HB肿瘤队列一致[7]（图1A）。

测序结果显示频繁出现CTNNB1/?-连环蛋白突变（13/15）和11p15.5缺失

讨论

我们的PLCCs集合主要由HB来源的细胞系组成，在转录组学上代表了侵袭性的肝祖细胞HB亚型[7]，与其他分类中的C2/C2A/增殖亚型一致[9]，[10]，并与胚胎组织学亚型高度吻合。大多数PLCCs对顺铂具有耐药性，并显示出与顺铂暴露相关的SBS35突变特征，但B6-2细胞系对顺铂敏感。

作者贡献

P. Morel-Ribeiro：概念提出、数据分析、研究、可视化、撰写初稿。M. Cornet：概念提出、数据分析、研究、可视化、撰写综述和编辑。J. Pilet：概念提出和研究。A. Asif-Laidin：数据分析、研究、可视化、撰写初稿、撰写综述和编辑。S. Schaeffer：研究。D. Bourdeaux：研究、数据分析、撰写综述和编辑。M. Cavaignac:

数据可用性

本文报告的测序数据已存入EGA（欧洲基因组-表型档案）数据库（存入编号[EGAS00001007916]、[EGAS00001005108]、[EGAS00001003536]和[EGAS00001006692）。

资金支持

本研究得到了Inserm ITMO Plan Cancer of Aviesan、Cancérop?le Ile-De-France（“Emergence”项目）、法国国家癌症研究所（INCa）（“High-Risk, High-Gain”资助项目编号PEDIAHR22-009）、PeLiCan.Resist InCa（针对治疗耐药性的儿童肝癌数据库）以及Inserm Transfert（CoPoc）的研究资助。此外，法国国家抗癌联盟（Ligue Nationale Contre le Cancer）也提供了支持

利益冲突

Rebouissou S、Morel-Ribeiro P、Nault JC、Hirsch T、Zucman-Rossi J和Pilet J是专利n° 4452275的共同发明人，该专利由Inserm Transfert申请。Nault JC曾获得拜耳和Ipsen的研究资助。其他作者未披露任何利益冲突。

致谢

我们感谢Xin Chen（美国USCF）提供的Hep293TT细胞系，Karl-Dimiter Bissig（美国贝勒学院）提供的B6-2和HepT1细胞系。同时感谢Stefano Cairo（法国Xentech）在管理HB细胞系方面的宝贵建议，以及HEPATOBIO数据库的支持。我们还要感谢Noushin Dianat、Jér?me Caron和Léo Chamayou（法国Cyprio）在3D细胞培养方面的帮助，Yinon Ben-Neriah（以色列IMRIC）提供的BTX_A51，以及Maite G Fernández-Barrena（西班牙）提供的CM272。