SNS-032在黏液样脂肪肉瘤中的表征

《Cancer Research Communications》：SNS-032 characterization in myxoid liposarcoma. A, In vitro... Open Access

　　

肉瘤的130余种世界卫生组织（World Health Organization, WHO）定义亚型中，多数对化疗耐药。为识别具有肉瘤老药新用潜力的候选药物，研究人员在20株涵盖多种组织学的肉瘤细胞系中筛选了结构多样的小分子化合物。该筛选纳入了来自Custom Clinical Collection、NCI-Approved Oncology Set IV及Selleck Bioactive Collection的1,387种化合物。最有效的药物为微管抑制剂（microtubule inhibitors）、极光激酶（aurora kinase）抑制剂及热休克蛋白（heat shock protein）抑制剂。不同肉瘤亚型表现出差异性的药物敏感性。例如，尤文肉瘤（Ewing sarcoma）对极光激酶及mTOR抑制剂TORIN-2敏感；相比之下，黏液样脂肪肉瘤（myxoid liposarcoma）和滑膜肉瘤（synovial sarcoma）对CDK2/7/9抑制剂SNS-032表现出显著敏感性。值得注意的是，SNS-032可消除下游YAP通路——该通路是上述组织学类型肿瘤生长的已知驱动通路。因此，跨组织学的相似药物反应可能提示共享的驱动通路及治疗脆弱性。研究意义：肉瘤细胞对目前已批准用于多种疾病治疗的大多数化合物耐药。尤文肉瘤细胞对极光激酶具有独特的敏感性，可供进一步探索；而黏液样脂肪肉瘤和滑膜肉瘤细胞则具有相似的药物敏感性指纹，未来可在篮子试验（basket trial）中加以利用。

肉瘤虽仅占所有癌症的1%以下，但其在青少年和年轻成人中的患病率对社会造成显著疾病负担。肉瘤亚型超过130种，具有分子和临床异质性，可依据融合蛋白状态、临床侵袭性及化疗敏感性进行 broadly categorized（1, 2）。尽管基于可靶向点突变的治疗策略已取得一定进展，但此类肿瘤点突变率普遍较低，仅少数患者获益（3, 4）。由于罕见性，软组织肉瘤特异性临床试验因入组缓慢而难以完成。作为替代方案， ongoing 的组织学非依赖性篮子试验靶向共有的遗传异常，如TP53和RB1缺失及ATRX突变。

为老药新用于肉瘤治疗，研究人员开展了化学筛选研究。三篇近期发表的大规模药物筛选为此提供了候选药物：其一，在63株肉瘤细胞系中筛选445种药物，发现尤文肉瘤和滑膜肉瘤对极光激酶敏感，多种组织学对MEK激酶抑制剂敏感（1）；其二，在15株肉瘤细胞系中筛选525种抗肿瘤药物，提示携带易位的肉瘤患者可能受益于激酶抑制剂dasatinib（2）；其三，在来自126例患者的194个肉瘤患者来源肿瘤类器官中，筛选出24种肉瘤亚型，发现数种FDA已批准但未纳入肉瘤标准治疗的化合物可能有效（3）。本研究中，研究人员在20株涵盖多种组织学的肉瘤细胞系中进行了1,387种药物的体外筛选，以确定组织学非依赖性的治疗脆弱性，首次将该规模的研究纳入黏液样脂肪肉瘤，通过泛肉瘤分析揭示跨组织学的共享敏感性和耐药性。

研究采用的主要关键技术方法包括：基于细胞核计数的体外高通量药物筛选，使用Hoechst 33342或DAPI染色结合IN Cell 6000 Analyzer自动化共聚焦显微镜成像分析；通过AUC（area under the curve，浓度-曲线下面积）量化药物敏感性，采用四参数Logistic拟合及数值积分计算；运用R语言pheatmap包进行无监督层次聚类分析，UpSetR包展示跨组织学药物敏感性重叠；Simple Western系统（Jess）进行蛋白质定性与半定量分析；Bonferroni校正的双因素方差分析进行统计学检验；从DepMap门户获取Cancer Cell Line Encyclopedia（CCLE）RNA测序数据进行转录组分析。

**一、药物筛选发现跨组织学共享敏感性模式**

研究人员在20株肉瘤细胞系中测试了1,387种FDA批准或临床试验阶段药物的抑制效应，涵盖软骨肉瘤、尤文肉瘤、去分化脂肪肉瘤、纤维肉瘤、黏液样脂肪肉瘤、多形性脂肪肉瘤、滑膜肉瘤及骨肉瘤。通过计算AUC（范围0–1）量化药物敏感性，设置最大均值AUC<0.7以排除泛细胞毒性药物，最小均值AUC>0.1以排除无活性药物，最终获得217种选择性化合物。排名分析显示，跨多种细胞系最敏感的靶点类别依次为微管抑制剂、热休克蛋白抑制剂和极光激酶抑制剂，排名第一的敏感药物为CDK抑制剂dinaciclib。

按组织学分型分析，极光激酶抑制剂在尤文肉瘤中敏感性最为突出；mTOR抑制剂TORIN-2在尤文肉瘤中尤为敏感。通过90th百分位药物敏感性UpSet图分析，发现dinaciclib为全部20株细胞系中最敏感药物，PI3K抑制剂CUDC-907次之。无监督层次聚类显示，尤文肉瘤细胞系聚类紧密，具有高度相似的敏感性谱；黏液样脂肪肉瘤与滑膜肉瘤亦紧密聚类，提示共享的药物敏感性指纹。

**二、SNS-032靶向CDK2/7/9抑制黏液样脂肪肉瘤增殖**

筛查发现SNS-032是所有黏液样脂肪肉瘤和滑膜肉瘤细胞系中均显示共享敏感性的药物。SNS-032为CDK2/7/9抑制剂，可导致RNA聚合酶II（RNAPolII）C末端结构域丝氨酸2和7位点去磷酸化，从而阻断转录活性。在多种癌症类型中，SNS-032可诱导凋亡和细胞周期阻滞。CCLE数据库及既往研究证实CDK2/CDK7/CDK9在滑膜肉瘤细胞系Fuji和SYO-1中表达，且CDK7抑制可降低RNAPolII Ser5磷酸化。

为验证黏液样脂肪肉瘤对SNS-032的敏感性，研究人员在MLS-1765-92、MLS-402-91和DL-221三株细胞系中进行了体外剂量-反应实验。结果显示，IC₅₀值分别为198 nmol/L（DL-221）、235 nmol/L（MLS-402-91）和351 nmol/L（MLS-1765-92），证实黏液样脂肪肉瘤对SNS-032的高度敏感性。

**三、SNS-032通过抑制YAP通路发挥抗肿瘤效应**

鉴于YAP通路是黏液样脂肪肉瘤和滑膜肉瘤的关键驱动通路，且SNS-032在葡萄膜黑色素瘤中可抑制YAP通路，研究人员假设SNS-032在这两种组织学中亦可通过消除YAP活性发挥抗肿瘤作用。蛋白质印迹分析显示，200 nmol/L SNS-032处理6小时后：YAP1蛋白水平出现适度整体降低（处理效应P=0.032），在各细胞系中降低38.2%–55.3%，但经多重比较校正后未达统计学显著性；TAZ蛋白水平无显著整体变化（处理效应P=0.055），各细胞系中降低40.4%–64.2%，因重复间变异限制而未达显著性。

与之形成鲜明对比的是，下游转录靶点CTGF和CYR61出现显著且近乎完全的抑制。CTGF表达高度显著降低（处理效应P<0.001），各细胞系降幅达92.9%–98.4%，均在多重校正后保持显著性（所有校正后P<0.001）。CYR61表达亦大幅减低（处理效应P<0.001），降幅为95.1%–98.8%（所有校正后P<0.001），尽管交互作用显著（P<0.001）提示细胞系间存在差异性敏感，但一致性近完全耗竭的特征仍然明确。该结果表明SNS-032通过有效阻断YAP通路下游效应分子而非显著降低上游YAP1/TAZ蛋白水平来发挥其治疗效应。

**四、讨论与结论**

本研究通过大规模药物筛选揭示了肉瘤治疗中的若干关键问题。首先，极少化合物在肉瘤细胞系中有效，凸显了从主要为癌设计的化学筛选中识别新型抗肿瘤药物的困难。多数在肉瘤细胞系中显示有效的药物尚未在肉瘤患者中进行广泛测试。其次，软骨肉瘤、去分化脂肪肉瘤和多形性脂肪肉瘤对大多数化合物广泛耐药，这与近期患者来源肿瘤类器官筛选结果一致。耐药原因仍不明确，可能涉及肿瘤微环境异质性、染色体外DNA介导的高表型可塑性等，提示需要精心设计的联合用药方案。

黏液样脂肪肉瘤和滑膜肉瘤具有若干共享分子特征：IGFR/PI3K/AKT通路在各自驱动融合下游激活；其驱动融合均破坏BAF复合物功能——SS18::SSX融合使BAF47从复合物中移位，而FUS::DDIT3融合则破坏BAF复合物结合。这些表观遗传改变可能解释其相似的药物反应谱，提示可将此类患者纳入靶向BAF复合物的篮子临床试验。

SNS-032在黏液样脂肪肉瘤和滑膜肉瘤中的高效性部分归因于其对YAP通路活性的影响。值得注意的是，同为YAP/TEAD抑制剂的verteporfin在相同筛选中未达同等效果，可能原因包括：SNS-032的活性可延伸至其他靶点、通路及脆弱性；且数据表明SNS-032降低YAP靶蛋白而verteporfin仅部分阻断YAP介导的致癌效应。SNS-032已在慢性淋巴细胞白血病和转移性化疗难治性实体瘤患者中完成I期试验，毒性轻微；CDK9抑制剂KB-0742在肉瘤患者中亦显示良好耐受性，两例黏液样脂肪肉瘤患者获得临床获益。因此，CDK7和CDK9抑制值得在这两种组织学中进一步深入研究。

本研究是首批阐明肉瘤亚型间重叠药物反应模式的工作之一。未来对这些反应模式的深入探究可能揭示共享的治疗脆弱性和驱动通路，助力特定肉瘤亚型的老药新用。鉴于蛋白降解剂在临床开发中的广泛应用，本研究关于YAP/TAZ的发现可能指向降解YAP1、TAZ或TEAD的更有效策略，而非瞬时蛋白抑制。鉴于筛选中多数药物为FDA批准或处于积极临床研究中，本数据为制药企业和学术机构开展研究者发起的研究提供了新的治疗机遇。

研究结论：SNS-032作为CDK2/7/9抑制剂，在黏液样脂肪肉瘤和滑膜肉瘤中表现出显著的治疗敏感性，其机制玫瑰花环在于有效抑制YAP通路下游效应分子CTGF和CYR61的表达。该发现揭示了跨组织 networks 肉瘤亚型间基于共享驱动通路的药物反应相似性，为 basket trial 设计提供了理论基础，并为这类难治性肉瘤的老药新用开辟了新途径。