他汀可以靶向抑制膽固醇合成關(guān)鍵酶HMGCR，是臨床普遍使用的一類降脂藥物。近年來多項研究發(fā)現(xiàn)，他汀或可降低多種腫瘤的疾病進展和死亡風險[1]。那么，他汀能否給耐藥或復發(fā)的惡性腫瘤患者帶來新的希望呢？

小細胞肺癌（SCLC）約占肺癌患者數(shù)量的15%，是惡性程度和致死率最高的腫瘤之一，患者五年存活率僅5%。根據(jù)2021版中國臨床腫瘤學會小細胞肺癌診療指南[2]，依托泊苷聯(lián)合順鉑化療方案（E/P）仍是SCLC的標準一線治療方案。但由于腫瘤細胞易產(chǎn)生耐藥，導致患者緩解期顯著降低。因此，克服SCLC化療耐藥成為研究人員迫切需要解決的重要問題。

近日，由中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心季紅斌研究員領(lǐng)銜的團隊，在《自然·癌癥》期刊發(fā)表重要研究成果，為上述問題提供了可能的答案[3]。

Fig1. 論文首頁截圖

研究人員發(fā)現(xiàn)化療耐藥的SCLC的代謝脆弱點，即甲羥戊酸（MVA）-香葉基二磷酸（GGPP）途徑。利用他?。⊿tatin）阻斷該途徑，可引起細胞胞內(nèi)活性氧（ROS）積累和細胞凋亡。研究人員解析了其中具體的分子機制，發(fā)現(xiàn)他汀是通過抑制GGPP合成酶1（GGPS1）-RAB7A1-自噬，發(fā)揮促進細胞凋亡的作用。在高表達GGPS1的人源化小鼠腫瘤模型中，他汀可以克服化療耐藥，從而抑制腫瘤進展。針對一線治療失敗的SCLC患者，聯(lián)合他汀和化療治療可以使高表達GGPS1的患者得到部分緩解。

這項研究找到了化療耐藥的SCLC的關(guān)鍵代謝靶點及機制，并且篩選到他汀具有克服化療耐藥的潛力。話不多說，模型示意圖奉上~

Fig2. 模型示意圖?；煹挚沟腟CLC細胞偏愛MVA-GGPP-自噬途徑，從而減少化療誘導的ROS，損傷的DNA或錯誤折疊的蛋白質(zhì)等有害物質(zhì)的積累。他汀通過阻斷MVA途徑降低GGPS1-RAB7A1介導的自噬，促進有害物質(zhì)積累，引起SCLC細胞凋亡從而克服化療耐藥。

道路千萬條，建模第一條。明確科學問題后，我想小伙伴們最關(guān)心的應該是建模。構(gòu)建人源化小鼠腫瘤模型，包括人源腫瘤組織移植（PDX）模型和人源腫瘤細胞系移植（CDX）模型，是探究SCLC化療耐藥機制的重要手段。

研究者首先建立了人源化小鼠腫瘤模型，參照臨床E/P化療給藥方案，通過長期間歇化療處理，獲得人源化小鼠腫瘤化療耐藥模型。

Fig3. 人源化小鼠腫瘤化療耐藥模型構(gòu)建示意圖。裸鼠皮下注射人SCLC細胞系，當腫瘤生長至100~200mm3時，給予E/P化療（1個療程/周）。裸鼠給予兩個療程以上時，腫瘤會明顯縮小。停止給藥后，腫瘤繼續(xù)增長至100~200mm3時，再次給予治療。如此，直至化療耐藥。

靶點怎么找，藥篩少不了。使用FDA批準的藥物庫進行體外細胞篩選，研究人員發(fā)現(xiàn)他汀類藥物可有效抑制甲羥戊酸（MVA）含量，從而抑制化療耐藥的SCLC細胞生存。

MVA途徑對細胞諸多生命活動是必需的，包括膽固醇合成、鐵死亡、線粒體呼吸和GGPP合成[4，5]。研究人員排除了前三種影響途徑，發(fā)現(xiàn)回補GGPP可減少他汀引起的細胞死亡。而抑制GGPP合成酶GGPS1，可抑制化療耐藥的SCLC細胞生長。由此推測他汀抑制MVA途徑影響的下游靶點是GGPS1。

Fig4. （A）藥物篩選流程。化療敏感的H82細胞和化療抵抗的H82R細胞，分別進行單個藥物處理72h，檢測細胞活力。（B）火山圖顯示他汀類藥物偏向抑制化療抵抗的H82R細胞。

GGPP介導的異戊二烯化修飾對小GTPase膜定位至關(guān)重要[6，7]，研究人員利用siRNA文庫進行篩選，發(fā)現(xiàn)RAB7A是GGPP修飾的重要靶分子。

RAB7A在介導自噬體-溶酶體融合過程中具有重要作用。研究人員利用自噬雙標系統(tǒng), 表達mRFP-GFP-LC3融合蛋白，當自噬體與溶酶體融合形成自噬溶酶體后，呈現(xiàn)紅色熒光（RFP GFP-）。通過檢測熒光信號，研究人員發(fā)現(xiàn)他汀/siGGPS1/siRAB7A均可抑制自噬溶酶體形成，從而降低自噬流。

Fig5. （A）在H82R細胞中，通過siRNA篩選影響細胞活力的小GTPase。熱圖顯示siGGPS1/RAB7A1相比siCtrl組，細胞活力顯著降低。（B和C）化療抵抗的H446細胞表達mRFP-GFP-LC3融合蛋白，細胞熒光圖像和統(tǒng)計分析表明siGGPS1/RAB7A1相比siCtrl組自噬溶酶體含量降低。

已有研究報道自噬流降低會導致胞內(nèi)ROS積累，從而導致細胞凋亡[8]。因此，研究人員檢測發(fā)現(xiàn)他汀可導致化療耐藥的SCLC細胞胞內(nèi)ROS含量升高，而ROS清除劑NAC和GSH可降低他汀誘導的細胞凋亡。

通過體內(nèi)外實驗，研究人員詳細闡明了他汀克服SCLC化療耐藥的分子機制：他汀通過抑制GGPS1-RAB7A-自噬軸導致ROS升高和細胞凋亡。

分子機制整明白后，咱得問問臨床意義。為了闡明該機制的臨床意義，研究人員分析了國內(nèi)135例SCLC患者GGPS1的蛋白表達水平和TCGA-SCLC患者的GGPS1的mRNA水平，發(fā)現(xiàn)GGPS1高表達的患者預后較差，并且化療耐藥的SCLC患者GGPS1表達水平更高。研究人員構(gòu)建了化療耐藥的PDX模型，發(fā)現(xiàn)他汀對GGPS1高表達的患者PDX模型均有效。

Fig6. 他汀克服高表達GGPS1的PDX小鼠模型化療耐藥。（A）SCLC患者腫瘤組織樣本免疫組化染色分析GGPS1表達水平。未經(jīng)化療的三例組織低表達GGPS1，而誘導化療耐藥的SC234R和SC256R高表達GGPS1，SC224R低表達GGPS1。（B-D）SCLC患者化療耐藥PDX模型不同處理組腫瘤生長曲線，他汀或他汀聯(lián)合E/P對SC234R和SC256R有效，而對SC224R無效。（E）不同化療療效的患者GGPS1蛋白表達水平。PR：部分緩解；SD：疾病穩(wěn)定；PD：疾病進展。（F和G）他汀或他汀聯(lián)合E/P對化療耐藥的SC009/SC359有效。

為了檢測他汀的臨床實際治療效果，研究人員入組7例一線治療失敗的SCLC患者，其中4例接受化療，3例（患者編號為SP651，SP772和SP983）接受他汀聯(lián)合化療；SP651和SP772接受他汀（辛伐他?。?/span>聯(lián)合白蛋白紫杉醇治療；SP983接受他汀（辛伐他?。?/span>聯(lián)合依托泊苷/卡鉑治療。

三例聯(lián)合治療的患者均出現(xiàn)不同程度的腫瘤縮小，其中SP651腫瘤原位灶縮小約40%，SP772腦轉(zhuǎn)移灶減少約40-60%，SP983肝轉(zhuǎn)移灶縮小約20%。單獨接受化療的4例患者的無進展生存期約6-10周，而SP651和SP772的無進展生存期超過17周。并且聯(lián)合治療組患者均未出現(xiàn)明顯的不良反應。這些結(jié)果表明他汀聯(lián)合化療可部分緩解SCLC患者化療耐藥。

Fig7. 他汀聯(lián)合化療克服SCLC患者化療耐藥。（A）一線治療復發(fā)的SCLC患者（SP651）經(jīng)他汀（simvastatin辛伐他?。┞?lián)合白蛋白紫杉醇治療后，CT圖像顯示其肺內(nèi)腫瘤由2.7減至1.6cm。（B）一線治療復發(fā)的SCLC患者（SP983）經(jīng)他汀（simvastatin辛伐他?。┞?lián)合依托泊苷/卡鉑治療后，CT圖像顯示其肝內(nèi)轉(zhuǎn)移灶由3.5減至2.9cm。

本研究從動物建模、藥物篩選到分子機制探究和臨床樣本驗證，說明他汀具有克服SCLC化療耐藥的潛力，并且發(fā)現(xiàn)聯(lián)合他汀和化療對一線治療方案失敗的SCLC患者可能具有臨床獲益。

值得期待的是，研究人員正在發(fā)起兩項Ⅱ期臨床試驗（NCT04698941和NCT04985201）進一步探究他汀聯(lián)合化療的療效，并檢測GGPS1作為化療耐藥的非侵入性分子標志物的潛力。

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責任編輯丨代絲雨