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技術控 | 基因說 | 產(chǎn)品檔 | 新聞臺 | 求知欲 EGFR-TKI耐藥原因？也許是BIM缺失？怎么治？ 文：陳蘭幽 太長不看版： （一） 實驗結(jié)果
通過PCR檢測EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系的BIM缺失多態(tài)性。PC-9和HCC827的擴增產(chǎn)物有4.2kb，為野生型。PC-3和HCC2279的擴增產(chǎn)物有4.2kb（野生型）和1.3kb（2.9kb缺失多態(tài)性），為BIM缺失多態(tài)性雜合型。Western blot實驗結(jié)果顯示，PC-3和HCC2279細胞系的促凋亡作用的BIM蛋白表達量顯著低于PC-9和HCC827細胞系。將野生型細胞系和突變型細胞系進行比較發(fā)現(xiàn)，吉非替尼顯著增加了野生型細胞系中BIM表達量，caspase-3/7活性，促進了細胞的凋亡。然而，吉非替尼不能增加轉(zhuǎn)染了BIM siRNA的野生型細胞系的caspase-3/7活性。 說明BIM在EGFR-TKI藥物誘導的EGFR突變型非小細胞肺癌細胞凋亡過程中起著重要作用。通過誘導細胞凋亡的結(jié)果，清楚地說明了，存在BIM缺失多態(tài)性的EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系比BIM野生型對吉非替尼的敏感性低很多。（Figure 1）
HDAC抑制劑可以調(diào)控很多基因的表達，包括一些促凋亡的分子。作者提出假說：伏立諾他，一種HDAC抑制劑，可以使得存在BIM缺失多態(tài)性的EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系對吉非替尼敏感。在EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系中，伏立諾他使得PC-3和HCC2279中存在BH3結(jié)構(gòu)域的BIM蛋白表達量依賴性地增加。在BIM野生型細胞系中，吉非替尼抑制下游信號，包括磷酸化的EGFR，Erk和Akt，引發(fā)細胞凋亡。而BIM雜合突變型細胞系中，盡管吉非替尼抑制了磷酸化的EGFR，Erk和Akt，但只能誘導很少的細胞凋亡。然而，當伏立諾他和吉非替尼聯(lián)合使用時，BIM表達量、裂解的PARP蛋白和caspase-3顯著增多。伏立諾他和吉非替尼聯(lián)合使用時，caspase-3/7的活性也比單獨使用吉非替尼或伏立諾他高。 這些結(jié)果說明吉非替尼和伏立諾他誘導BIM調(diào)節(jié)caspase-3/7的活性，并且伏立諾他偏向先誘導含有exon4的BIM轉(zhuǎn)錄本。因此，伏立諾他聯(lián)合吉非替尼使用，增加了含有BH3結(jié)構(gòu)域的BIM蛋白表達量，因此使得體外BIM多態(tài)性的EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系凋亡敏感。
單獨使用吉非替尼幾乎安全吸收由HCC827形成的小鼠移植瘤。盡管吉非替尼單一療法可以阻止PC-3細胞系形成的小鼠移植腫瘤增大，卻不能誘導其衰退。 說明在活體實驗中，BIM突變型細胞系依舊對吉非替尼的敏感性低，而伏立諾他單一療法僅能輕微地抑制腫瘤的生長，伏立諾他和吉非替尼聯(lián)合使用可以顯著縮小腫瘤。
為了明確伏立諾他和吉非替尼的作用機制，作者對腫瘤凋亡細胞進行TUNEL染色觀察。吉非替尼可以誘導大量HCC827細胞系的腫瘤細胞凋亡卻對PC-3細胞系的腫瘤細胞沒有影響。說明不管是在體外實驗還是在活體實驗中，存在BIM多態(tài)性的EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系對于吉非替尼誘導的細胞凋亡都是敏感性低的。更重要的是，盡管在PC-3腫瘤細胞中，單獨使用伏立諾他對細胞凋亡幾乎沒有作用，但伏立諾他和吉非替尼聯(lián)合使用明顯誘導了其凋亡。Western blot分析顯示，吉非替尼誘導了HCC827腫瘤細胞的caspase-3裂解，而在PC-3腫瘤中沒有這一作用。在PC-3腫瘤細胞中，吉非替尼或伏立諾他幾乎對caspase-3裂解沒有影響，而它們聯(lián)合使用卻增加了BIM蛋白表達量，提高了caspase-3的裂解。 這些發(fā)現(xiàn)說明，存在BIM多態(tài)性的EGFR突變型非小細胞肺癌細胞系，伏立諾他和吉非替尼聯(lián)合使用增加BIM蛋白表達量，誘導腫瘤細胞凋亡。 （二） 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2013年中國抗癌協(xié)會肺癌專業(yè)委員會發(fā)表的專家共識中提出，EGFR突變型肺癌建議檢測BIM，以發(fā)現(xiàn)原發(fā)性耐藥。但鑒于這一共識在專家組中存在較大爭議，并未引起業(yè)界過多的關注。目前，關于BIM基因多態(tài)性與EGFR-TKI藥物耐藥性關系之間的研究仍在廣泛持續(xù)。 （三） 相關背景知識——關于BIM缺失多態(tài)性 BIM基因是BCL-2蛋白家族成員。BCL-2蛋白家族成員之間的同源性主要有4個BCL-2同源性（BH）區(qū)域。N末端的BH4結(jié)構(gòu)域一般與一些凋亡拮抗劑結(jié)合，BH1、BH2和BH3均可在亞家族中出現(xiàn)。當抗凋亡蛋白BCL-2（或BCL-XL）和促凋亡蛋白BAX（或BAK）相互作用的時候，抗凋亡蛋白需要BH1和BH2結(jié)構(gòu)域，促凋亡蛋白則需要BH3結(jié)構(gòu)域。BIM蛋白是一個僅有BH3結(jié)構(gòu)域的蛋白。正常情況下，其形成的轉(zhuǎn)錄本是包含有編碼BH3結(jié)構(gòu)域的外顯子4的。當BIM基因的2號內(nèi)含子出現(xiàn)2903bp缺失的時候，剪接體傾向于將外顯子4剪切掉，形成一段截短的不含外顯子4的轉(zhuǎn)錄本序列，表達成不含BH3結(jié)構(gòu)域的BIM蛋白。 （四） 參考文獻 1. TakayukiNakagawa, Shinji Takeuchi, Tadaaki Yamada, Hiromichi Ebi, Takako Sano, ShigekiNanjo, et al. EGFR-TKI resistance due to BIM polymorphism can be circumventedin combination with HDAC inhibition. Cancer Res 2013; 73 (8): 2429-2434. 2. Liam O’Connor,Andreas Strasser, Lorraine A.O’Reilly, George Hausmann, Jerry M.Adams, SuzanneCory, et al. Bim: a novel member of the Bcl-2 family that promotes apoptosis.EMBO J1998; 17: 384-395. 3. Ng KP, HillmerAM, Chuah CT, Juan WC, Ko TK, Teo AS, et al. A common BIM deletion polymorphism mediates intrinsicresistance and inferior responses to tyrosine kinase inhibitors in cancer. NatMed 2012; 18: 521-528. 4. Ronit VogtSionov, Spiros A. Vlahopoulos, Zvi Granot. Regulation of Bim in health anddisease. Oncotarget 2015; 6 (27): 23058-23134. 注：關注公眾號 - 回復BIM - 獲取相關研究。 |
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