前列腺癌是男性中最常见的恶性肿瘤之一,约每8名男性中就有1人一生中会罹患此病。尽管多数患者预后良好,但部分患者的肿瘤会突破前列腺包膜,发生远处转移,进入晚期阶段。在美国,前列腺癌是男性癌症相关死亡的第二大原因。大多数前列腺肿瘤保留腺体组织特征,表达腺细胞相关基因,其生长依赖雄激素(如睾酮)。因此,雄激素受体抑制剂成为转移性前列腺癌的主要治疗手段。然而,尽管初期疗效显著,几乎所有患者最终都会产生耐药性,导致疾病进展。
耐药性引发肿瘤身份转变
部分耐药肿瘤通过激活替代信号通路,改变细胞蓝图,使癌细胞丧失腺体特征,转而呈现干细胞样或其他细胞身份,这一过程被称为“转分化”。既往研究已证实,TP53和RB1基因的缺失与前列腺癌转分化密切相关,但具体机制尚不明确。为探究其机制,密歇根大学的研究团队分析了多种前列腺癌细胞系,比较了TP53和RB1缺失后细胞信号通路的变化。他们发现,这一转变涉及两个关键方面:腺体基因的沉默和干细胞样程序激活。该研究通讯作者、密歇根大学罗格尔癌症中心成员Joshi Alumkal博士指出:“我们观察到这一转变存在两面性:腺体基因丢失,同时细胞程序激活导致身份向干细胞转换。”
联合靶向两大通路增强抗肿瘤效果
研究团队此前已证实,BET溴结构域抑制剂可干扰前列腺癌细胞激活替代身份程序的能力,但单药无法永久阻止疾病进展。在本研究中,BET抑制剂再次表现出对癌细胞生长的抑制作用,但未能完全杀死癌细胞。随后,研究人员转向DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂,这类药物可重新激活被沉默的基因,包括在前列腺癌转分化过程中常被关闭的腺体基因。DNMT抑制剂已获FDA批准用于治疗血液癌症等疾病。当两种抑制剂联合使用时,前列腺癌细胞系的生长抑制效果显著优于单药治疗,小鼠移植瘤模型中也观察到类似结果。研究第一作者、Alumkal实验室研究专家Will Storck博士表示:“联合用药逆转了肿瘤中大部分基因表达变化,这令人鼓舞。更值得关注的是,即使在远低于推荐剂量的情况下,肿瘤生长也显著减缓,且小鼠耐受性良好。”
生物标志物有望指导早期干预
研究团队下一步计划鉴定介导抗肿瘤效应的关键基因,并探索是否可通过生物标志物筛选最可能受益的患者。同时,他们希望明确能否在转分化发生前阻止这一过程。Alumkal博士强调:“预防转分化的出现对患者生存至关重要。区分肿瘤永远不会发生转分化的患者与可能发生转分化的患者,将有助于我们有效且早期地使用这一治疗策略。”研究人员期望未来能开展临床试验,验证该联合方案在转分化前列腺癌患者中的疗效,并探索其是否适用于其他发生转分化的癌症类型,如肺癌和胰腺癌。