2019年ESMO于2019年9月27日至10月1日在西班牙巴塞罗那举行。ESMO是欧洲最负盛名和最具影响力的肿瘤学会议,与临床医生、研究人员和制药人士分享肿瘤学的最新进展,并将科学转化为更好的癌症患者护理。
ESMO根据不同主题分为不同版块,我们本次将聚焦基础研究的进展。基础科研是人类健康的风向标,比如今年的诺贝尔生理医学奖就是基础科研的瑰宝。在此,我们选取了6篇摘要与大家解读。
肠道微生物与免疫治疗
肠道微生物群组成可能影响晚期癌症患者免疫检查点抑制剂的临床获益。不过,这种关系的机制尚不清楚。而肠道微生物群影响免疫应答的分子机制主要是肠道微生物代谢产物。
肠道微生物群的主要代谢产物是短链脂肪酸(SCFAs),它是通过膳食纤维的细菌发酵在结肠中大量产生的。本文在小鼠和抗CTLA-4治疗的患者中评估SCFAs水平是否与临床结果相关。
该研究对39例转移性黑色素瘤患者应用ipilimumab单抗进行前瞻性治疗。采用16S亚基因组分析和定量PCR(Q-PCR)分析,在基线水平上评估粪便中的微生物群组成。
根据临床结果,在两个独立的队列中也评估了粪便和血清中醋酸、丙酸和丁酸的浓度;同时研究外周血淋巴细胞免疫表型。在添加或不添加丁酸盐的小鼠模型中也评估了抗CTLA-4的抗肿瘤作用。
结果显示:系统性丁酸盐与患者粪便中的肠道细菌富集有关。高血SCFAs水平(主要是丙酸盐或丁酸盐)与CTLA-4抑制剂耐药有关,并与Treg细胞升高有关。
在抗CTLA-4治疗过程中,丁酸盐抑制了树突状细胞CD80/CD86表达的上调,抑制了肿瘤特异性T细胞的诱导和肿瘤小鼠记忆性T细胞的积累。
在患者中,观察到ipilimumab单抗治疗后记忆性T细胞的限制性聚集和IL-2的浸润【1】。
总之,这些结果表明肠道微生物代谢产物可能与患者抗CTLA-4的活性有关,利用肠道微生物有可能解决免疫治疗耐药的问题。
基于DC细胞的免疫疗法
免疫检查点抑制剂(ICI)如ipilumimab和nivolumab使晚期癌症患者的长期生存成为可能。尽管取得了成功,但只有一部分接受ICI的患者显示出有意义的临床效益。而利用患者自身的免疫细胞开发更个性化的治疗策略可能是治疗无反应患者的一种有希望的方法。
自然循环树突状细胞(nDC)如CD1c+DC (cDC2)亚群和浆细胞样DC(pDC)是ICI治疗后有效激活免疫应答的关键。因此,了解这些细胞在患者中的状况,并设计新的策略来改善它们的功能,可能有助于改善晚期癌症患者对ICI的反应。
为了探讨这一点,本研究用流式细胞术测量了29例晚期癌症患者和21例年龄和性别匹配的健康对照者的nDC的数量和表型。
该研究进一步证实,通过功能试验检测,在cDC2细胞中使用小分子抑制剂抑制p38-MAPK通路可以提高其免疫刺激能力,这是通过功能测定来衡量的。
结果显示:与健康对照组(2843 pDC/ml)相比,癌症患者的pDC(1221 pDC/ml)明显减少(p值<0.01)。尽管癌症患者中cDC2的数量略有减少(4476 vs 5053 cDC2/ml),但有相当比例的患者有足够数量的DC符合DC免疫治疗的要求。
患者cDC2免疫抑制,免疫刺激性细胞因子(IL-12)分泌减少,淋巴结归巢功能受损。研究也发现了p38-MAPK信号通路控制cDC2细胞的免疫抑制。
抑制该途径可恢复所有患者(n=5)IL-12的分泌,增加DC向淋巴结趋化因子的归巢,阻止其分泌免疫抑制性细胞因子IL-10【2】。
AKT抑制剂与肿瘤干细胞
AKT/PKB是一种蛋白激酶,在胰腺癌中起关键作用。该激酶共有三种结构相似但功能不重叠的亚型:AKT1/PKBα、AKT2/PKBβ和AKT3/PKBγ。本文研究了适应单一AKT亚型沉默的分子途径。
该研究用慢病毒传递的短发夹RNA(shRNAs)分别沉默了AKT亚型。用一个针对无关基因的shRNA作为对照。
当细胞适应编辑后,进行高通量的定量蛋白质组学分析,以评估不同改变的分子途径。用WesternBlot检测线粒体蛋白表达;用Agilent SeaHorse XF评价线粒体功能。肿瘤干细胞样表型由CD44和EpCAM表达决定。
结果显示:只有适应AKT1沉默的细胞,而不是AKT2或AKT3,显示出癌干细胞样表型,与其他细胞系或对照组相比,CD44/EpCAM表达急剧增加(p<0.0001)。
shAKT1表达细胞通过定量蛋白质组学和基线与最大耗氧量测定方法,显示出线粒体功能的增强(P<0.0001)。AKT1和线粒体蛋白TFB2M双沉默导致细胞生长停滞【3】。
总之,稳定抑制AKT1表达时,胰腺癌细胞通过将其代谢从糖酵解转变为线粒体呼吸来适应,这表明Warburg效应的逆转,并采用肿瘤干细胞样表型。而肿瘤干细胞被认为是产生抗药性的主要因素之一。靶向线粒体代谢可能提高常规治疗的疗效。
新型HDAC抑制剂MHY446
结直肠癌(CRC)是世界上与癌症相关的主要死亡原因之一。尽管在CRC的诊断和治疗方面有了相当的研究和进展,但CRC仍然具有临床挑战性,并成为全世界发病率最高的癌症。因此,有必要开发新的治疗这种恶性肿瘤的药物。
MHY446是一种新型的组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi),以羟肟酸衍生物为骨架合成。该研究评价了MHY446在人结肠癌细胞株HCT116中的细胞毒作用及其分子机制。
MHY446处理的HCT116细胞表现出细胞活力抑制、亚G1期数量增加和晚期凋亡。MHY446诱导的细胞凋亡伴随着caspase-8、-9和-3的激活;随后的多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶的裂解;Bax/Bcl-2蛋白表达水平的改变。
半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂Z-VAD-FMK的存在显著抑制了MHY446诱导的细胞凋亡,表明凋亡细胞通过激活内源性和外源性信号通路呈caspase依赖性连锁死亡。
此外,MHY446引起线粒体膜电位的丧失,并诱导活性氧(ROS)的产生,这是N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)清除ROS的结果。
此外,MHY446促进了BIP、PDI、IRE1α、PERK、p-elF2α和CHOP等内质网应激相关蛋白表达水平的上调。NAC有效地降低了内质网应激相关蛋白的表达,提示ROS在内质网应激途径中起上游信号分子的作用【4】。
综上所述,这些结果表明MHY446通过调节ROS诱导的内质网应激而发挥其抗癌活性。这些结果表明MHY446是治疗结直肠癌的一个有前途的候选药物。
抑制PARP增加顺铂敏感性
顺铂(CDDP)用于治疗局部晚期疾病(FIGO分期IIB-IVA)和复发/转移性宫颈癌。然而,毒副作用和获得性耐药性限制了它的功效。增强DNA修复是获得性顺铂耐药的机制之一。
聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)抑制剂已被批准用于治疗乳腺癌和卵巢癌等BRCA突变的癌症,然而,对于PARP抑制剂作为单一药物或与顺铂联合治疗非BRCA癌样宫颈癌的疗效和作用机制知之甚少。
本文研究了PARP-1抑制剂(PJ34/PARP-1siRNA)对宫颈癌HeLa和SiHa细胞活性、凋亡、细胞周期进程、增殖、侵袭转移、克隆形成及β-catenin信号转导的影响。
结果显示:CDDP与PJ34或PARP-1 siRNA联合应用可明显抑制细胞增殖,诱导细胞周期阻滞和凋亡。此外,与单用CDDP/PJ34相比,联合用药的细胞存活率以及细胞侵袭和迁移显著降低。
PARP-1抑制对CDDP敏感性的增强被认为是由于β-catenin信号传导的抑制,表现为PJ34和PARP-1 siRNA处理后MMP-2活性、MMP-9、c-myc和cyclin-D1表达降低【5】。
总之,本研究提供了实验证据表明PARP-1抑制增强CDDP在宫颈癌细胞的细胞毒性。另外,该研究还发现了PARP-1抑制剂对β-catenin及其下游信号成分的抑制作用。
ctDNA在转移性乳腺癌中的应用
靶向药物治疗转移性乳腺癌(mBC)的有效性不断提高,这就要求对疾病进行准确、及时的分子表征。作为一种微创检查,循环肿瘤DNA(ctDNA)能够很好地克服传统肿瘤活检的许多局限性。
在此,本研究建立了一个评估常规前瞻性ctDNA检测在mBC患者临床治疗中的可行性的程序。
该研究采用多重液滴数字PCR(ddPCR)方法检测患者血浆中的体细胞突变,以确定PIK3CA、ESR1、ERBB2和AKT1中的热点突变。同时,还通过下一代测序【靶向扩增子(TA)测序和低覆盖全基因组测序】分析了样本子集。
本研究共纳入234例mBC患者,中位年龄为54岁(28-80岁),中位既往治疗次数为2。ddPCR检测ctDNA的平均周转时间为9天(1-49)。
应用ddPCR,检测到80/234(34.2%)患者有1个以上的突变,其中52/234(22.2%)患者PIK3CA、35/234(15.0%)患者ESR1、9/234(3.8%)患者AKT1和2/234(0.9%)患者ERBB2发生突变。
对前159名患者中进行了TA测序,在63名患者(39.6%)中确定了可操作的突变(使用OnCokB数据库分类),表明平均变异等位基因分数为>5%与总体生存率较低显著相关(危险比:1.8;95% CI:1.1-3.1;P<0.02)。
在97/234例可诉性改变患者中,41例(42.3%)的结果影响了临床治疗,其中18例参加了临床试验。
在一名最初诊断为ER+/HER2-疾病的患者中,通过ctDNA分析鉴定出HER2基因扩增,从而启动了HER2靶向治疗并对治疗产生了近乎完全的代谢反应【6】。
总之,对mBC患者进行前瞻性ctDNA检测是指导临床试验登记和患者管理的一种切实可行的方法。
小结
近年来,肠道微生物和免疫治疗相关的研究得到了越来越多的重视,而ESMO的这项基础研究进一步说明了肠道微生物的代谢产物与免疫治疗和耐药性之间的相关性。基于DC细胞的免疫疗法也能提高癌症患者的响应率。
抑制肿瘤干细胞活性可能是解决肿瘤耐药性的关键,而AKT1可能与肿瘤干细胞有着密切联系。HDAC抑制剂也在解决肿瘤耐药中占有一席之地,而MHY446的独特调节ROS诱导的机制潜力也很大。
合成致死是PARP抑制剂的“撒手锏”,而联合顺铂则可能“技高一筹”。ctDNA是对肿瘤活检的补充,也是未来诊断的一大方向。所有的这些基础研究,很有可能为后续癌症治疗提供新的方法和策略。
参考文献:
【1】C Coutzac, J -MJouniaux, A Paci, V Asvatourian, P Saulnier, L Lacroix, F Carbonnel, P AAscierto, C Robert, N Chaput. Systemic gut microbial metabolites limit theanti-tumour effect of CTLA-4 blockade in hosts with cancer. mdz238.002.
【2】A P Kaur, JAdhikaree, H Franks, P Patel, A M Jackson. Novel dendritic cell basedimmunotherapy for advanced cancer. mdz238.003.
【3】H Arasanz, MZuazo, E Santamaría, A I Bocanegra, M Gato-Cañas, G Fernández-Hinojal, CHernández-Saez, J Fernández-Irigoyen, E Santamaria, C Rodríguez-Ortigosa, GKochan, R Vera, D Escors. Adaption of pancreatic cancer cells to AKT1inhibition induces the acquisition of cancer stem-cell like phenotype throughupregulation of mitochondrial functions.
【4】N D Kim, Y RAhn, Y J Kang, B Sung, J Y Jang, M J Kim. Novel HDACi, MHY446, inducesapoptosis via regulation of mitochondria-endoplasmic reticulum interaction inHCT116 human colorectal cancer cells. mdz238.063.
【5】M Mann, S Kumar,A Sharma, S S Chauhan, N Bhatla, S Kumar, S Bakhshi, R Gupta, L Kumar. PARPinhibition enhances cisplatin sensitivity in cervical cancer by modulatingβ-catenin signaling. mdz238.065.
【6】A Z Bujak, C -FWeng, M -J Silva, M Yeung, L Lo, S Ftouni, C Litchfield, A Ko, K Kuykhoven, Cvan Geelen, S Chandrashekar, M A Dawson, S Loi, S Q Wong, S -J Dawson. Prospectivetesting of circulating tumour DNA in metastatic breast cancer facilitatesclinical trial enrollment and precision oncology. mdz239.016.
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