Nature子刊：胶质母细胞瘤靶向治疗新策略-联合抑制PDGFRA和EPHA2

近日，重庆陆军军医大学西南医院病理科&西南癌症中心研究所卞修武院士和王岩教授研究团队在胶质母细胞瘤（Glioblastoma，GBM）的治疗策略方面取得了新的进展，相关研究成果已发表在Nature子刊“Signal Transduction and Targeted Therapy”（IF= 18.005，JCR1）。


△ 图1
Nature子刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》（IF:18.187,JCR 1区）

胶质瘤是最常见的脑肿瘤，2016年世界卫生组织(World Health Organization，WHO)将其分为四级(I-IV)。数字越大，恶性程度越高，预后越差，其中，GBM属于IV级。GBM恶性程度高、侵袭性强，患者的平均生存期约为15个月，5年生存率不到5%，因此，探究GBM的发生、发展机制，寻找复发相关的分子标志物，针对相关靶点进行转化研究，具有重要的意义。

在临床上，大多数GBM患者(约90%)被诊断为野生型IDH1/2，定义为原发或新发的GBM；大约10%的GBM患者携带IDH1/2突变，定义为继发性GBM。根据癌症基因组图谱计划(The Cancer Genome Atlas，TCGA)中脑胶质瘤基因转录组，可以将GBM分为4种亚型：前神经元型、神经元型、经典型、间质型。经典型以EGFR基因扩增/突变为特征，前神经元型主要表现为PDGFRA（Platelet-derived growth factor receptor α）突变或IDH1/2 突变，间质型主要存在神经纤维蛋白1(Neurofibromatosis type 1，NF1 )突变。

血小板衍生生长因子受体α（PDGFRA） 和受体β（PDGFRB） 属于受体酪氨酸激酶（Receptor tyrosine kinase，RTK）家族，并作为血小板衍生生长因子（Platelet-derived growth factor，PDGF）的受体发挥作用。哺乳动物中的四种 PDGF 基因（PDGFA、PDGFB、PDGFC 和 PDGFD）分别编码四种肽（PDGFA、PDGFB、PDGFC 和 PDGFD），它们形成五种功能同源或异源二聚体：PDGF-AA、PDGF- AB、PDGF-BB、PDGF-CC 和 PDGF-DD。

研究发现PDGFA 和 PDGFRA 在胶质瘤发生和进展中起关键作用。实验也表明，PDGFA 和 PDGFRA 的过表达成功地诱导了小鼠模型中GBM的发育，这些结果表明PDGFRA 在GBM中的关键作用，并将 PDGFA/PDGFRA 轴确定为 GBM 的潜在治疗靶点。

虽然已经开发出几种针对 PDGFRA 的抗肿瘤药物，体外和体内的数据也支持靶向PDGFRA对GBM细胞的有效抑制作用，然而，单一PDGFRA抑制剂的临床试验均未显示出抗肿瘤作用。

基于上述背景，研究人员对GBM 中 PDGFA 和 PDGFRA 的调控机制进行了详细研究。首先开展的实验数据表明，PDGFRA 的活性或表达缺陷并没有有效地阻断PDGFA活性，所以推测PDGFRA 可能不是 PDGFA 功能所必需的。

为了分析参与 PDGFA 功能的蛋白质，研究人员进行了免疫共沉淀 (Co-IP) 和质谱 (MS)实验，并首次描绘了 PDGFA 相关蛋白网络。令人惊讶的是，实验结果表明，即使没有激活 PDGFRA 和 AKT，EPHA2 也可以被 PDGFA 暂时激活。此外，MS、Co-IP、体外结合热力学（In vitro binding thermodynamics）和邻近连接实验（Proximity ligation assay）都一致地证明了EPHA2与PDGFA的相互作用，EPHA2的高表达导致 TCGA-GBM 数据库和临床 GBM 样本中 PDGF 信号靶标的上调。

由于 PDGFA 诱导的 EPHA2 活化，通过抑制剂阻断 PDGFRA 不能有效抑制 GBM细胞的增殖，但同时抑制 EPHA2 和 PDGFRA后，在体外和体内的实验结果都显示出对GBM 细胞的协同抑制作用。因此，靶向PDGFRA 和 EHA2的双重抑制剂有望作为未来GBM的治疗新策略。


△ 图2 
PDGFRA和EPHA2联合抑制对GBM细胞的协同抑制作用。
a、MTT实验测量过表达EPHA2（左）或敲低EPHA2（右）的LN18细胞的IC50。
b、抗体阵列分析载体、EPHA2抑制剂(ALW)和PDGFRA抑制剂(IMA)处理的LN18细胞，显著变化的蛋白质用框架标记并单独列出。
c、MTT实验评价联合药物在四种GBM细胞株的作用。
d、载体、IMA、ALW 或 IMA + ALW 处理过的 U251 细胞原位生长的代表性图像（使用博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄）。
e、生物发光信号强度绘制的肿瘤大小统计图。
f、载体、IMA、ALW或IMA+ALW治疗的小鼠原位GBM肿瘤组织切片上Ki67的代表性免疫组织化学图像。