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发掘CDK4/6抑制剂在乳腺癌中产生耐药的新机理：LncRNA EILA可通过稳定细胞周期E1蛋白促进机体产生耐药性

2023年11月14日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

CDK4/6抑制剂(CDK4/6i)联合内分泌疗法现在已经成为HR+/HER2− 乳腺癌患者的标准一线治疗方法，为众多患者带来长期稳定的治疗效果。但不幸的是，部分患者会产生耐药性，从而不得不被迫尝试其他疗法。为了突破这一难点，专家对CDK4/6抑制剂耐药产生机制进行深耕探索。近期发表的一篇研究报告显示，细胞周期蛋白 E1 相互作用的 lncRNA (EILA) 在 CDK4/6i 耐药乳腺癌细胞中上调，通过稳定细胞周期蛋白 E1 蛋白来促进 CDK4/6i 耐药。同时，研究者还发现EILA的过表达与细胞周期加速进行和乳腺癌的不良预后相关。沉默EILA可降低细胞周期蛋白E1蛋白质水平，从而在体内外恢复对CDK4/6i的敏感性。

在作用机制上，EILA的hairpin A结构与细胞周期蛋白E1蛋白质的羧基末端结合，阻碍其与FBXW7的结合，从而阻止其泛素化和降解。这项研究揭示了EILA在调控细胞周期蛋白E1稳定性和CDK4/6i耐药性方面的作用，可能作为一个用于预测治疗反应的生物标志物，以及克服耐药性的潜在治疗靶点。

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研究背景

癌症最重要的标志之一就是由异常细胞周期进程驱动的不受控制的细胞增殖，因此，寻找能阻止细胞周期并停止细胞增殖的药物是癌症治疗的根本策略。细胞周期受到细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 及其细胞周期蛋白的精确调控，而CDK4和CDK6就是其中两种主要的激酶，CDK4/6抑制剂 (CDK4/6i)可靶向CDK4和CDK6，将细胞周期阻滞在G1期并抑制细胞增殖。目前，CDK4/6抑制剂联合内分泌治疗已成为晚期激素受体 (HR) 阳性和人表皮生长因子受体2 (HER2) 阴性乳腺癌患者的标准治疗模式。然而，CDK4/6抑制剂的耐药性是不可避免的，超过70%的患者会在治疗12-36个月内出现疾病进展，这给临床带来了巨大的挑战。

CDK4/6i耐药的主要机制包括上游致癌信号的异常激活和关键细胞周期调节因子的改变。细胞周期蛋白E1由CCNE1基因编码，激活CDK2并促进细胞周期进程。细胞周期蛋白E1的高表达不仅预示着乳腺癌患者的不良预后，还可促进内分泌治疗和CDK4/6抑制剂的耐药性。既往研究显示，细胞周期蛋白E1蛋白，而不是mRNA，可能在CDK4/6i耐药性中发挥关键作用，直接靶向细胞周期蛋白E1蛋白可能是克服耐药性的有效方法。

长链非编码RNA(lncRNA)是指没有蛋白质编码潜力的转录本（>200核苷酸），与肿瘤增殖、转移和治疗耐药相关。有研究发现，lncRNA DILA1通过稳定细胞周期蛋白D1蛋白，促进乳腺癌对他莫昔芬的耐药性，揭示lncRNA在细胞周期调节中的作用。然而，lncRNA在CDK4/6i耐药中的作用仍然大多未知。

研究方法

乳腺癌和正常乳腺组织来自47例于2020 年 1 月 1 日至 2020 年 12 月 30 日确诊的早期乳腺癌患者（SYSMH 队列 1）。在 SYSMH 队列 2 中，石蜡包埋的原发肿瘤样本取自 215 例于2012年1月1日至2018年12月30日就诊的ER+/HER2-女性乳腺癌患者（年龄32岁至92岁，中位年龄58岁）。这些患者均为ER+乳腺癌并接受辅助内分泌治疗和定期随访（中位DFS，53.8个月）。通过蛋白质和 RNA 分离系统试剂盒（AM1921，Invitrogen）从核和细胞质提取物中分离 RNA。通过 qRT-PCR 检测细胞核和细胞质中 EILA 的表达。采用t检验和单向方差分析(ANOVA)明确lncRNA EILA在CDK4/6i耐药中的潜在作用，并阐明潜在机制。

研究结果

1. 细胞周期蛋白E1失调促进乳腺癌细胞产生对CDK4/6抑制剂的耐药

为了确定细胞周期蛋白E1表达增加是否导致CDK4/6i耐药，专家在耐药乳腺癌细胞中使用特定的siRNA沉默细胞周期蛋白E1，并通过甲基噻唑基二苯基溴化四唑(MTT)实验评估其对哌柏西利的敏感性，发现敲除细胞周期蛋白E1可恢复MCF7-palR和T47D-palR细胞对哌柏西利的敏感性。这些结果表明细胞周期蛋白E1蛋白的失调是CDK4/6i耐药性的原因。

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2. EILA与细胞周期蛋白E1相互作用

为了鉴定可能与细胞周期蛋白E1蛋白相互作用并促进CDK4/6i耐药的lncRNA，研究者进行了两次高通量lncRNA测序。鉴定出829个在MCF7-palR细胞中上调的lncRNA，它们可能在促进机体产生CDK4/6i的耐药性。为进一步评估EILA的生物学特征，研究者测量了耐药细胞及其亲代细胞中其RNA水平。耐药细胞中的EILA拷贝数远高于亲代细胞，这些结果表明EILA直接与耐药细胞核中的细胞周期蛋白E1相互作用，可能在对CDK4/6抑制剂的耐药机制中发挥重要作用。

3. EILA与细胞周期调节具有临床相关性，并与乳腺癌不良预后相关

研究发现在乳腺癌患者中EILA的高表达与较短的无病生存期 (DFS) 相关 [P=0.030；风险比（HR），1.18]。在亚组分析中，高表达EILA雌激素受体阳性(ER+)乳腺癌患者预后更差(P<0.011；HR，1.26)，但雌激素受体阴性(ER−)乳腺癌患者则不然(P<0.011；HR，1.26)。表明其具有作为ER+乳腺癌生物标志物的预测潜力。

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4. EILA在体外促进细胞增殖及CDK4/6抑制剂耐药

为进一步探讨EILA在CDK4/6i耐药中的机制，研究者在CDK4/6i耐药细胞中用特定ASOs沉默EILA，发现敲除EILA可减少MCF7-palR和T47D-palR细胞中的细胞增殖并恢复机体对哌柏西利的敏感性。

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5. EILA预测CDK4/6抑制剂反应，并在CDK4/6抑制剂进展后上调

为了进一步证明EILA在CDK4/6i耐药中的临床意义，研究者检测了37名接受CDK4/6抑制剂治疗的ER +晚期乳腺癌患者中的EILA表达水平。根据EILA的ISH评分将这些患者分为两组（一组患者EILA高表达和EILA低表达）。经Kaplan-Meier图分析显示，高表达EILA预示着这些患者的PFS较短。同样，细胞周期蛋白E1蛋白高表达也与这些患者的不良临床结果相关。此外，在治疗前和使用CDK4/6抑制剂治疗进展后，研究者还对这些患者进行了七对活检。对这些配对活检的分析表明，耐药肿瘤比原发肿瘤有着更高表达水平的EILA，且细胞周期蛋白E1蛋白也显示上调。这些结果均表明EILA表达与CDK4/6抑制剂反应相关，并且在疾病进展后上调。

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讨论与总结

综上所述，细胞周期蛋白E1相互作用的lncRNA EILA在调节细胞周期蛋白E1稳定性和维持对CDK4/6抑制剂的耐药性方面发挥着重要作用。EILA或将成为CDK4/6i治疗的预测生物标志物，也有可能成为CDK4/6i治疗后进展的潜在治疗靶点。

CN-123418
有效期至: 2024-10-29

责任编辑：肿瘤资讯-小编
排版编辑：肿瘤资讯-olivia

参考文献

Cai Z, Shi Q, Li Y, Jin L, Li S, Wong LL, Wang J, Jiang X, Zhu M, Lin J, Wang Q, Yang W, Liu Y, Zhang J, Gong C, Yao H, Yao Y, Liu Q. LncRNA EILA promotes CDK4/6 inhibitor resistance in breast cancer by stabilizing cyclin E1 protein. Sci Adv. 2023 Oct 6;9(40):eadi3821. doi: 10.1126/sciadv.adi3821. Epub 2023 Oct 6. PMID: 37801505; PMCID: PMC10558131.

* 本文由阿斯利康提供支持，仅供医疗专业人士参考