CN117482236A - 小分子酪氨酸激酶抑制剂和stat3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用 - Google Patents
小分子酪氨酸激酶抑制剂和stat3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用。属于生物医学技术领域。本发明通过小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂协同作用,有效抑制了小分子酪氨酸激酶抑制剂使用过程中诱导的STAT3磷酸化过程,解决了头颈鳞状细胞癌HNSCC中小分子酪氨酸激酶抑制剂EGFR‑TKI不适用的问题,为头颈部鳞癌患者抗EGFR治疗新方案提供了理论依据。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学技术领域,更具体的说是涉及小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用。
背景技术
头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是常见的恶性肿瘤之ー,占头颈恶性肿瘤的90%以上,每年新发65万例、死亡35万例,严重危害着人类健康。常见的头颈鱗癌包括:鼻腔鼻窦癌、口腔癌、扁桃体癌、咽喉癌等恶性肿瘤。目前,研究发现90%以上的HNSCC患者中表皮生长因子受体(EGFR)存在过表达现状。针对上述发现,临床上采取靶向抑制EGFR过表达,进而实现治疗头颈鳞状细胞癌的目的。
现阶段,靶向EGFR的药物包括单克隆抗体(mAbs)及小分子酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)。临床常用的靶向EGFR的单克隆抗体为FDA批准的西妥昔单抗,虽然其药效是目前治疗头颈鳞状细胞癌的首选,但其给药方式为静脉注射,风险性大,治疗费用高,且不良反应发生率高。
小分子酪氨酸激酶抑制剂为口服给药,用药安全,经济实惠。是目前的研究热点。如厄洛替尼(TKIs),一种可以抗EGFR治疗的小分子酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI),已被批准用于非小细胞肺癌的临床治疗。但在头颈部鳞状细胞癌中,多种TKIs的临床实验均以失败告终。究其原因可能是遗传背景的差异性,非小细胞肺癌(NSCLC)主要为EGFR突变,包括19号外显子缺失突变(Ex19Del)以及21号外显子L858R点突变,L858R突变最为常见,约占EGFR突变的85%。而头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中EGFR状态主要为过表达,约占HNSCC的90%以上。两者EGFR遗传背景的差异性,导致同样的治疗理念下,TKIs可以在非小细胞肺癌中批准使用,而在头颈部鳞状细胞癌中不曾获批。
因此,探究在HNSCC中TKI不适用的原因,解决HNSCC患者对抗EGFR治疗的小分子酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗不敏感的问题是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于此,本发明提供了一种小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用,通过小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂协同作用,有效抑制了小分子酪氨酸激酶抑制剂使用过程中诱导的STAT3磷酸化过程,解决了头颈鳞状细胞癌(HNSCC)患者对抗EGFR治疗的小分子酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗不敏感的问题。实现了头颈部鳞状细胞癌的有效治疗。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,包括小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂。
优选的,所述小分子酪氨酸激酶抑制剂包括吉非替尼和/或厄洛替尼。
上述操作的有益效果为:采用吉非替尼或厄洛替尼作为小分子酪氨酸激酶抑制剂,对抗头颈部鳞状细胞癌患者EGFR过表达时,会诱导机体的STAT3磷酸化反应发生,进而对吉非替尼或厄洛替尼的治疗起到抑制作用。采用STAT3抑制剂与吉非替尼或厄洛替尼协同作用,可有效解决头颈鳞状细胞癌(HNSCC)患者对小分子酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗不敏感的问题。
优选的,所述STAT3抑制剂包括Stattic、HJC0152或STAT3小干扰RNA。
优选的,所述药物组合物还包括其他药学上可接受的配体和/或有效成分。
优选的,所述小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂的浓度比为5:2。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明通过研究发现TKI作用于头颈部鳞状细胞癌患者后可激活体内STAT3旁路,通过EZH2/miR-30a/Beclin1轴活化自噬流,从而引起TKI不适用,本发明联合TKI及STAT3抑制剂可阻断STAT3激活,从而增强对头颈部鳞状细胞癌的抑制作用。解决了TKI对头颈部鳞状细胞癌的不适用问题。与西妥昔单抗相比,联合给药没有明显增加药物毒性,而对肿瘤生长生存及侵袭转移的抑制相同。且联合治疗可口服给药,给药方式安全便捷,无需住院,治疗费用低,便于患者治疗。对头颈部鳞癌患者抗EGFR治疗新方案提供了理论依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1-a:不同处理组小鼠体重变化;
图1-b:不同处理组小鼠肿瘤体积随时间变化;
图1-c:不同处理组小鼠肿瘤外观图;
图1-d:不同处理组小鼠肿瘤体重统计;
图1-e:不同处理组小鼠免疫印迹试验Westernblot结果;
图1-f:不同处理组小鼠免疫组化(IHC)及检测相关蛋白的变化结果;
图2-a:不同处理组细胞活力检测;
图2-b:STAT3抑制剂HJC0152可抑制TKI引起的STAT3磷酸化;
图2-c:不同处理组Chou-Talalay方法分析组合指数(CI)值;注:CI>1:拮抗作用;CI=1:相加作用;CI<1:协同作用;
图2-d:STAT3小干扰RNA联合TKI后细胞活力变化;
图3-a:CDX模型及给药方案;
图3-b:不同处理组小鼠体重变化;
图3-c:不同处理组小鼠肿瘤重量统计;
图3-d:不同处理组小鼠肿瘤体积变化;
图3-e:不同处理组小鼠肿瘤外观图;
图3-f:免疫组化(IHC)检测相关蛋白的变化;
图4-a:PDX模型及给药方案;
图4-b:不同处理组小鼠体重变化;
图4-c:不同处理组小鼠肿瘤体积变化;
图4-d:不同处理组小鼠肿瘤重量统计;
图4-e:免疫组化(IHC)检测相关蛋白的变化;
图5:SynergyFinder计算药物组合协同作用评分。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,包括吉非替尼和Stattic。
实施例2
一种靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,包括厄洛替尼和Stattic。
实施例3
一种靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,包括吉非替尼和STAT3小干扰RNA(siSTAT3)。
实施例4
一种靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,包括吉非替尼和HJC0152。
实施例5
探究单独的小分子酪氨酸激酶抑制剂对头颈部鳞状细胞癌的疗效
为了证明吉非替尼在头颈部鳞癌(HNSCC)中的效果不佳,并探究其可能的机制,设置了吉非替尼组(Gefitinib,Gef)、厄洛替尼组(Erlotinib,Erlo)、西妥昔单抗组(Cetuximab,Cetux)以及对照组(Control),对照组通过腹腔内注射生理盐水100uL,并通过灌胃0.5%的CMC-Na 100uL。
分别对接种了HNSCC细胞的裸鼠进行不同组别处理,通过检测不同处理组小鼠肿瘤体积及小鼠体重变化,以对比Gef、Erlo及Cetux的效果,实验结果如图1-a-图1-f所示。
结果分析:结果发现不同处理组小鼠体重无明显差异,说明Gef、Erlo及Cetux药物毒性较小(图1-a)。
肿瘤体积的变化显示,相对于西妥昔单抗,吉非替尼及厄洛替尼治疗对小鼠肿瘤体积缩小效果不显著(图1-b-图1-d)。
检测肿瘤组织中各蛋白的表达水平及分布情况进行探究,结果显示STAT3磷酸化在吉非替尼及厄洛替尼处理后增强,且吉非替尼及厄洛替尼处理诱导肿瘤细胞凋亡及抑制增殖效果不及西妥昔单抗(图1-e图1-f)。
探究小分子酪氨酸激酶抑制剂与STAT3抑制剂协同对头颈部鳞状细胞癌的疗效
实施例6
细胞实验
为验证阻断STAT3的Y705磷酸化是否使HNSCC细胞对EGFR抑制剂治疗敏感,以人舌鳞状细胞癌细胞系(UM1)和人咽头癌胸水转移细胞系(Detroit 562)作为试验材料(两种细胞系均购自ATCC),并设置吉非替尼或厄洛替尼、Stattic单药、HJC0152单药或两药联合的试验组,以及DMSO处理的对照组,对上述癌细胞株系处理48h,通过CCK8对细胞增殖情况进行观测。
结果分析:吉非替尼与Stattic以及厄洛替尼与Stattic联合疗法比吉非替尼、厄洛替尼以及Stattic单药治疗更显著地减少了肿瘤细胞生长并提高了反应率(图2-a);
HJC0152同样可以抑制Gefitinib引起的STAT3磷酸化增强(图2-b)
为进一步确定将STAT3抑制剂与EGFR-TKI联合使用是否可以增强细胞增殖的协同抑制,使用CalcuSyn软件根据Chou-Talalay方法分析不同组别组合指数(CI)值。
结果分析:在所有细胞系中,大多数联合抑制剂剂量的CI值为<1,表明EGFR-TKI和Stattic之间具有很强的协同作用(图2-c)。
此外,使用STAT3小干扰RNA(siSTAT3)进行TKI的剂量反应测定,与对照组相比,细胞对TKI的敏感性显著增强,表明STAT3的反馈激活赋予细胞耐药性(图2-d)。
实施例7
动物实验
构建UM1人源肿瘤细胞系异种移植小鼠模型(CDX模型),分别设置如下组别对CDX模型进行处理,每三天给药一次,连续处理21天,对药物疗效进行验证:
阴性对照组:Control
试验组1:吉非替尼组(Gefitinib);
试验组2:STAT3抑制剂组(Stattic);
试验组3:西妥昔单抗组(cetux);
试验组4:吉非替尼+Stattic(G+S);
试验组5:西妥昔单抗+Stattic(C+S);
结果分析:CDX模型及给药方案如图3-a所示;与单独治疗相比,Stattic和吉非替尼联合治疗可减缓肿瘤生长并显著提高反应率(图3-c-图3-e),而不会引起体重的显著变化(图3-b)。此外,评估各动物模型组肿瘤的消退,7个治疗周期后联合治疗组的肿瘤被根除(图3-d)。更重要的是,Stattic和吉非替尼联合使用的疗效与西妥昔单抗相似,后者是R/MHNSCC患者经过验证的一线临床疗法。相比之下,Stattic和西妥昔单抗的联合治疗与单独的西妥昔单抗治疗没有差异(图3-c-图3-e)。IHC分析的结果表明,联合疗法抑制了STAT3的Y705磷酸化并触发了体内细胞凋亡,这两种作用都是由吉非替尼治疗诱导的(图3-f)。
实施例8
为了更好地确定激活的STAT3在HNSCC中获得EGFR-TKI耐药性的功能意义,我们从一名患有晚期舌癌(T3N2bM0)的男性患者中获得了原发肿瘤组织,并将该肿瘤组织皮下移植到小鼠体内构建PDX模型(图4-a)。
分别设置如下组别对构建的CDX模型进行处理,每三天给药一次,连续处理21天,对药物疗效进行验证:
阴性对照组:Control
试验组1:吉非替尼组(Gefitinib);
试验组2:西妥昔单抗组(cetux);
试验组3:吉非替尼+Stattic(Gef+Stattic);
结果分析:与对照组相比,吉非替尼+Stattic联合治疗组完全抑制了肿瘤生长,类似于西妥昔单抗治疗(图4-b-图4-d)。吉非替尼+Stattic的联合降低了p-STAT3 Y705的蛋白质水平,类似于其在CDX模型中的作用(图4-e)。因此,阻断IL-6/STAT3信号传导可增强EGFR-TKI治疗HNSCC的疗效。
实施例9
为了验证小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂的最佳配伍关系,以实施例1药物组合物为基础,两药分别用溶剂(DMSO)溶解为一定浓度的母液后,参考IC50结果,将药物单独或联合加入细胞培养皿中,对细胞进行处理,两药联合的剂量及比例关系如图5所示,通过棋盘法确定加入不同IC50倍数浓度的药物后,药效协同效果最强的配比方案,并通过体外实验验证该比例下的抑制效果。
结果分析:最终确定两药联合比例效果最好为两药IC501:1,结合两药IC50值,最终两药浓度比为Gefitinib:Stattic=5:2。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂在制备治疗头颈鳞状细胞癌药物中的应用。
2.一种靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,其特征在于,包括小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂。
3.根据权利要求2所述的靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,其特征在于,所述小分子酪氨酸激酶抑制剂包括吉非替尼和/或厄洛替尼。
4.根据权利要求2所述的靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,其特征在于,所述STAT3抑制剂包括Stattic、HJC0152或STAT3小干扰RNA。
5.根据权利要求2所述的靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,其特征在于,所述药物组合物还包括其他药学上可接受的配体和/或有效成分。
6.根据权利要求2所述的靶向头颈鳞状细胞癌EGFR的药物组合物,其特征在于,所述小分子酪氨酸激酶抑制剂和STAT3抑制剂的浓度比为5:2。
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