《自然》杂志的高级编辑Alexandra Flemming最近发表了一篇文章,对Boston Biomedical研发的小分子化合物BBI608的抗肿瘤干细胞活性相关研究进行了总结。
BBI608
是信号转导和活化转录因子3(signal transducer and activator of transcription
3,STAT3)抑制剂,在动物模型中具有抗肿瘤干细胞(cancer stem
cells,CSCs)活性,而且能阻止肿瘤转移和复发。CSCs是一类具有高度转移倾向的肿瘤细胞,由于CSCs往往对传统化疗和放疗耐受,从而导致肿
瘤复发。CSCs可以过表达细胞膜上的药物外排泵,具有激活抗细胞凋亡和促生存的信号通路的能力,并且可以增强DNA的损伤修复能力。传统化疗药物倾向于
杀死实体肿瘤细胞,但会潜在地增加CSCs。
以前开发靶向
CSCs药物的策略主要是靶向细胞表面特异性的标记物。波士顿研究院的研究人员另辟蹊径,通过靶向使肿瘤细胞干细胞化的关键因子来开发药物。研究人员发
现,STAT3就是这样一类维持肿瘤细胞干细胞化的关键因子。研究人员运用计算机辅助药物设计,结合表型筛选,确定BBI608是STAT3特异的抑制
剂。
研究人员比较
了BBI608和吉西他滨对人源胰腺癌移植动物模型的治疗作用,结果发现,吉西他滨治疗41天后,肿瘤发生衰退,但是停药之后肿瘤快速复发。相较而
言,BBI608既能抑制肿瘤生长,又能在停药后阻止肿瘤复发,并且没有观察到毒性反应。为了验证BBI608是否确实可以杀死CSCs,研究人员分离出
用吉西他滨或BBI608治疗7天的人源胰腺癌荷瘤小鼠的肿瘤和未治疗的对照组小鼠的肿瘤,制成单细胞悬液进行研究。结果发现,吉西他滨治疗组的CSCs
数是对照组的3倍,而BBI608治疗组CSCs较对照组减少了5倍。研究人员通过脾内裸鼠模型(一种自发转移模型)发现,给予BBI608治疗后,完全
阻止了肿瘤转移的发生。
后续的体外细
胞实验发现,BBI608可以杀死CSCs和非CSCs肿瘤细胞,而多柔比星和靶向激酶抑制剂imatinib,
sunitinib和erlotinib只能杀死非CSCs肿瘤细胞。生化分析显示,BBI608可以降低和CSCs自我更新能力相关的基因的表达,并显
示出剂量依赖性,然而化疗药对CSC基因没有影响或能增加该基因的表达。同时,研究发现,BBI608对正常的成体造血干细胞没有影响。
STAT3在
胚胎干细胞中是必需的,而对于成体干细胞而言是非必需的。研究人员暗示,CSCs“劫持”了STAT3,从而使得CSCs对STAT3抑制剂高度敏感。在
BBI608的一期临床试验中,BBI608显示出良好的耐受性和抗肿瘤活性。该研究结果提示,BBI608是非常有前景的新一代的癌症治疗的候选药物,
能阻止肿瘤的复发和转移。(作者:包丽霞)
参考文献:Nature Reviews Drug Discovery 2015;14:165