研究背景
肝細(xì)胞癌（HCC）是一種預(yù)后不良的異質(zhì)性極強(qiáng)的惡性腫瘤，標(biāo)準(zhǔn)治療策略僅對(duì)有限亞型的患者有效。因此迫切需要針對(duì)晚期HCC的更有效的腫瘤易損靶向或個(gè)體化治療策略。2025年2月18日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院鄭樹森院士、宋朋紅教授團(tuán)隊(duì)在Journal of Advanced Research (IF 11.4)上發(fā)表文章“Comprehensive multi-omics analyses exposes a precision therapy strategy that targets replication stress in hepatocellular carcinoma using WEE1 inhibition”，發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)制應(yīng)激（RS）水平可以作為HCC的預(yù)后指標(biāo)，并指導(dǎo)基于風(fēng)險(xiǎn)-收益分析的藥物治療方案，為精準(zhǔn)治療提供有價(jià)值的見解。
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產(chǎn)品信息
人源激酶gRNA慢病毒文庫(kù)（靶向763個(gè)人源激酶基因）
實(shí)驗(yàn)細(xì)胞
Huh7細(xì)胞
結(jié)果展示
1. 文庫(kù)篩選鑒定WEE1是奧沙利鉑在HCC中的合成致死基因
作者分別對(duì)178例和94例未經(jīng)治療的原發(fā)性HCC臨床樣本進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序，發(fā)現(xiàn)以超增殖為特征的亞型表現(xiàn)出最差的預(yù)后和最高的RS水平，表明RS是HCC的獨(dú)特特征和極有希望的治療靶點(diǎn)，并通過(guò)藥物篩選確定奧沙利鉑是治療HCC的RS靶向療法。激酶是有吸引力的藥物靶點(diǎn)，作者采用靶向激酶組的慢病毒CRISPR敲除文庫(kù)，系統(tǒng)地識(shí)別了奧沙利鉑治療的敏感協(xié)同靶點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)WEE1是奧沙利鉑治療后Huh7細(xì)胞中最顯著的合成致死基因。Western blots和IHC染色顯示，與鄰近的非腫瘤組織相比，HCC腫瘤中WEE1的表達(dá)更高，TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，較高水平的WEE1或CDK1表達(dá)與較差的生存結(jié)果相關(guān)。此外，RS最高的HCC亞組S-III與其余兩個(gè)亞組相比，WEE1和CDK1 mRNA表達(dá)最高，上述結(jié)果表明在HCC中靶向WEE1可能是對(duì)抗RS的一種有希望的方法。
圖1 WEE1是奧沙利鉑在HCC中的合成致死基因
2. Adavosertib抑制同源重組并增強(qiáng)奧沙利鉑誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞DNA損傷
WEE1抑制劑adavosertib目前處于多個(gè)II期臨床試驗(yàn)中，作者發(fā)現(xiàn)奧沙利鉑和adavosertib在體外和體內(nèi)協(xié)同抑制HCC惡性表型。GSEA顯示，在adavosertib或奧沙利鉑治療后，DDR相關(guān)基因顯著富集，彗星尾試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)果。更重要的是，與單藥治療相比，聯(lián)合治療顯著提高了彗星尾、γH2AX病灶和DNA損傷相關(guān)蛋白表達(dá)水平。這證實(shí)了adavosertib和奧沙利鉑的協(xié)同聯(lián)合導(dǎo)致HCC細(xì)胞雙鏈斷裂和復(fù)制叉崩潰的增加。RNA-seq數(shù)據(jù)顯示，大多數(shù)DNA損傷修復(fù)相關(guān)基因在奧沙利鉑治療后被激活，而在adavosertib治療后被抑制。作者進(jìn)一步探討adavosertib增強(qiáng)DNA損傷的潛在機(jī)制，發(fā)現(xiàn)adavosertib降低了HR介導(dǎo)的SNU449和Huh7細(xì)胞DNA雙鏈斷裂修復(fù)效率，奧沙利鉑和adavosertib聯(lián)合治療導(dǎo)致HCC細(xì)胞有絲分裂過(guò)早，并協(xié)同引發(fā)細(xì)胞凋亡增強(qiáng)。
圖2 Adavosertib抑制同源重組并增強(qiáng)奧沙利鉑誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞DNA損傷
3. 在流體動(dòng)力學(xué)注射模型和索拉非尼耐藥細(xì)胞中，奧沙利鉑和Adavosertib仍然具有協(xié)同作用
為了研究奧沙利鉑和Adavosertib是否在高RS癌癥中協(xié)同作用，作者構(gòu)建了流體動(dòng)力學(xué)注射（HDI）模型，并使用致癌質(zhì)粒和睡美人（SB）轉(zhuǎn)座子質(zhì)粒激活RS。發(fā)現(xiàn)在單藥治療、聯(lián)合治療和對(duì)照處理的HDI小鼠中，聯(lián)合治療組的標(biāo)準(zhǔn)化肝臟攝取值（SUV）明顯低于單藥組和對(duì)照組，聯(lián)合治療還伴隨著腫瘤灶數(shù)量和肝/體重比的減少。生存分析顯示，聯(lián)合組小鼠的存活時(shí)間明顯長(zhǎng)于對(duì)照組和單藥組。索拉非尼是治療晚期HCC的一線藥物，但臨床耐藥性仍然是一個(gè)問(wèn)題。作者研究了奧沙利鉑和Adavosertib聯(lián)合治療對(duì)索拉非尼耐藥HCC細(xì)胞（SNU449- SR）生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療顯著降低了SNU449-SR細(xì)胞的集落形成和腫瘤球形成，造成更多的DNA損傷積累，最終協(xié)同誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。這些結(jié)果表明奧沙利鉑聯(lián)合Adavosertib在高RS模型和索拉非尼耐藥模型中仍然具有較強(qiáng)的協(xié)同作用。
圖3 奧沙利鉑和Adavosertib的抗腫瘤協(xié)同作用
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
本研究在蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)水平上為RS在HCC中的精確治療靶向提供了有希望的見解，發(fā)現(xiàn)adavosertib和奧沙利鉑可能是治療肝細(xì)胞癌的有效方法。adavosertib和奧沙利鉑聯(lián)合使用通過(guò)靶向RS在HCC中提供有效的抗腫瘤作用，能增強(qiáng)DNA損傷，誘導(dǎo)有絲分裂突變和細(xì)胞凋亡。表明腫瘤RS水平可以作為HCC的預(yù)后指標(biāo)，并指導(dǎo)基于風(fēng)險(xiǎn)-收益分析的藥物治療方案，為精準(zhǔn)治療提供有價(jià)值的見解。
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