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为探究 FKBP51 选择性小分子抑制剂 SAFits 对黑色素瘤的作用,研究人员开展了体内外研究。结果发现 SAFits 在体外能增强化疗药物细胞毒性、抑制肿瘤信号通路,但在体内无法抑制肿瘤生长,因其会加剧肿瘤微环境免疫抑制,这为黑色素瘤治疗研究提供了新方向。
黑色素瘤是一种恶性程度较高的皮肤肿瘤,严重威胁人类健康。目前针对黑色素瘤的治疗手段有限,且存在耐药性等问题,因此寻找新的治疗靶点和药物至关重要。FKBP51 结合蛋白(FKBP51)作为一种在黑色素瘤发展中起关键作用的免疫亲和蛋白和辅助伴侣蛋白,成为了潜在的治疗靶点。
意大利那不勒斯费德里科二世大学(Federico II University)等机构的研究人员针对这一现状,开展了关于选择性靶向 FKBP51 的小分子 SAFits 对黑色素瘤体内外作用的研究。该研究成果发表在《Cell Death Discovery》上,为黑色素瘤的治疗提供了重要参考。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:细胞实验方面,通过细胞培养、转染获取不同状态的细胞,利用流式细胞术分析细胞死亡情况;分子生物学技术上,采用蛋白质免疫印迹法(Western blot assay)检测蛋白表达水平,电泳迁移率变动分析(EMSA)探究 NF-κB 活性,实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测基因表达;动物实验中,构建同基因黑色素瘤小鼠模型,并运用流式细胞术分析肿瘤微环境中的免疫细胞。
研究结果
- SAFits 增强黑色素瘤细胞死亡:以 A375 黑色素瘤细胞系为研究对象,进行剂量反应试验。结果显示,SAFits 单独使用时,仅在 5 倍和 10 倍 IC50 剂量下使细胞死亡略有增加。但与阿霉素(Doxo)联合使用时,能显著提高细胞死亡率。同时,SAFits 与达卡巴嗪(DTIC)联合使用,也可显著增加 DTIC 诱导的细胞死亡,而雷帕霉素则无此效果。这表明 SAFits 可增强化疗药物对黑色素瘤细胞的细胞毒性12。
- SAFits 抑制 NF-κB 激活:通过 EMSA 实验发现,阿霉素会激活 NF-κB 核转位,而 SAFits 能够抑制这一过程。同时,SAFits 处理后,NF-κB 转录控制的抗凋亡基因 BCL-2 和 XIAP 的 mRNA 和蛋白水平降低,在 FKBP51 稳定敲低的细胞系中也证实了黑色素瘤 BCL-2 表达水平对 FKBP51 的依赖性。这说明 SAFits 可通过抑制 NF-κB 激活,关闭肿瘤细胞的生存通路34。
- SAFits 抑制 TGF-β 促肿瘤功能:在体外实验中,SAFits 处理 A375 黑色素瘤细胞后,TGF-β 的二聚体和单体形式水平均下降,p-Smad2,3 水平降低,TGF-β 受体 I 型(TβRI)的转录和蛋白水平也降低,且黑色素瘤细胞迁移和侵袭能力受到显著抑制。表明 SAFits 能够抑制 FKBP51 依赖的 TGF-β 促肿瘤功能56。
- SAFits 对体内黑色素瘤生长无影响:在同基因黑色素瘤小鼠模型中,使用 SAFit 2 进行处理,结果显示该药物未能有效抑制肿瘤生长。尽管 SAFit 2 处理的肿瘤中 TβR1 和 PD-L1 表达降低,CCND1 和 TGF-β 转录水平下降,但肿瘤体积并未受到影响7。
- SAFits 诱导肿瘤微环境(TME)中 M1 向 M2 转换:对肿瘤微环境进行研究发现,SAFit 处理的肿瘤中,F4/80 巨噬细胞成分发生 M1 向 M2 的转换,表现为 M1 标记物 CD64 减少,M2 标记物 CD206 和 CD163 增加,精氨酸酶(Arginase)表达升高。而在外周血单个核细胞(PBMCs)和骨髓中,相关标记物无明显差异89。
- SAFits 阻碍 CD8 肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的细胞毒性:体外共培养实验表明,与 M1 巨噬细胞共培养的 CD8 T 淋巴细胞穿孔素水平增加,与 M2 巨噬细胞共培养的则降低。Western blot 检测发现 SAFit 处理的肿瘤样本中穿孔素水平降低,这支持了 SAFit 处理的肿瘤微环境中存在耗竭的杀伤细胞这一假设10。
研究结论和讨论部分指出,SAFits 在体外能够有效抑制黑色素瘤细胞的促肿瘤信号通路,增强化疗药物的细胞毒性,但在体内却无法抑制肿瘤生长。这是因为 SAFits 会导致肿瘤微环境中 M1 巨噬细胞向 M2 巨噬细胞转换,进而促进免疫抑制,使 CD8 TILs 细胞毒性受损,加速肿瘤的发展。该研究强调了免疫系统在控制黑色素瘤生长中的关键作用,同时也为后续研究提供了方向,如将 SAFits 与抑制巨噬细胞招募和重新教育巨噬细胞极化的药物联合使用,可能会成为一种有效的抗黑色素瘤策略。此外,研究也存在一定局限性,如现有小鼠模型无法确定除免疫系统外是否还有其他因素影响药物在体内的疗效,且缺乏对分离的肿瘤浸润 CD45 细胞与整个肿瘤的分析,未来需要进一步研究来深入探讨这些问题 。