Dinaciclib通过抑制CDK9增强化疗耐药性肝母细胞瘤的治疗反应

《Scientific Reports》：Dinaciclib improves treatment response in chemoresistant hepatoblastoma

　　本文针对化疗耐药性肝母细胞瘤(HB)治疗难题，研究团队聚焦细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)抑制剂dinaciclib与长春新碱+伊立替康(VI)的联合治疗方案。研究发现dinaciclib通过特异性抑制CDK9诱导细胞凋亡，在患者来源异种移植(PDX)模型中，VI+dinaciclib联合治疗显著抑制肿瘤生长并提高生存率，为高危HB患者提供了新的治疗策略。

　　

肝母细胞瘤是儿童最常见的肝脏恶性肿瘤，虽然低风险患者的生存率已超过90%，但约占总数三分之一的高风险和化疗耐药患者仍然面临治疗困境，生存率显著较低。化疗耐药性的出现成为提高这些患者生存率的主要障碍，迫切需要开发新的治疗策略。近年来，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）因其在细胞生长和化疗耐药中的关键作用而成为潜在的治疗靶点。其中，CDK9作为转录调控的关键因子，在肝母细胞瘤中高表达与患者不良预后相关。然而，将CDK抑制剂与标准化疗相结合的联合治疗方案在肝母细胞瘤中的研究尚不充分。为此，研究人员在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果，探讨了多靶点CDK抑制剂dinaciclib在化疗耐药肝母细胞瘤治疗中的应用潜力。

研究团队采用了多种关键技术方法开展此项研究。他们使用了两株具有不同基因特征的肝母细胞瘤细胞系（HepT1和Huh6）进行体外实验，并通过细胞活力检测、蛋白质印迹等技术评估dinaciclib的作用机制。特别重要的是，研究团队建立了一个来源于12个月大化疗耐药肝母细胞瘤患者的原位移植（PDX）模型，该模型保留了原始肿瘤的临床和分子特征，包括CTNNB1突变。在体内实验中，通过磁共振成像（MRI）监测肿瘤生长，并结合组织学分析和免疫组化评估治疗效果。

Dinaciclib通过抑制CDK9降低HB细胞存活率

研究人员首先评估了dinaciclib对肝母细胞瘤细胞存活的影响。通过细胞活力实验发现，dinaciclib在浓度≥0.01μM时能以剂量依赖方式显著降低HepT1和Huh6细胞的活力。进一步机制探究表明，dinaciclib处理导致CDK9蛋白水平出现最显著的时间依赖性下降。为验证CDK9是dinaciclib的主要作用靶点，研究团队通过基因过表达技术提高了细胞中CDK9的表达水平，结果发现CDK9过表达细胞的dinaciclib半数抑制浓度（IC₅₀）比对照组提高了25-36倍，证实了CDK9在介导dinaciclib敏感性中的关键作用。

CDK9抑制与Dinaciclib导致HB细胞凋亡性死亡

为阐明dinaciclib诱导细胞死亡的机制，研究人员使用四种不同的细胞死亡抑制剂（Z-VAD、ferrostatin-1、necrostatin-1和3-MA）与dinaciclib共同处理细胞。结果显示，Z-VAD（一种泛半胱天冬酶抑制剂）能够最有效地逆转dinaciclib引起的细胞死亡，将细胞活力从36-45%恢复至92-97%。此外，Western blot分析显示dinaciclib处理增加了PARP剪切，并降低了磷酸化CDK9、CDK9、cyclin T1和磷酸化RNA聚合酶II（pRNP-II）的表达。而Z-VAD与dinaciclib联合处理可逆转PARP剪切并部分恢复CDK9通路靶点的表达，表明dinaciclib主要通过半胱天冬酶依赖的凋亡途径诱导肝母细胞瘤细胞死亡。

长春新碱、伊立替康和dinaciclib联合治疗对化疗耐药HB有效

在体内实验中，研究人员使用化疗耐药肝母细胞瘤患者来源的异种移植（PDX）模型评估了联合治疗方案的效果。小鼠被分为四组：安慰剂组、VI（长春新碱+伊立替康）组、dinaciclib单药组和VI+dinaciclib联合治疗组。经过6周治疗，VI+dinaciclib联合治疗组的肿瘤体积持续减小，且平均肿瘤体积最小，生存率达到75%，显著高于其他组别。MRI监测显示联合治疗组肿瘤体积显著减小并伴有坏死区域。组织学分析进一步证实，VI+dinaciclib治疗组肿瘤表现出明显的治疗反应，Ki67表达降低，表明细胞增殖受到抑制。尽管治疗后仍可检测到CDK9和磷酸化CDK9的表达，但其水平较其他组别有所降低。

研究结论与讨论部分强调，dinaciclib主要通过抑制CDK9诱导肝母细胞瘤细胞凋亡，且在体内模型中与VI化疗联合显示出显著的治疗效果。值得注意的是，dinaciclib单药治疗并未导致肿瘤体积减小，但与VI联合使用时却产生了明显的协同抗肿瘤效应，即使初始肿瘤体积较大的情况下也是如此。这一发现支持将靶向药物与化疗联合使用可能最大化治疗效果的观点。研究人员提出，这种联合治疗方案可能有助于将不可切除的肝母细胞瘤患者转化为可接受肝移植或手术切除的候选者。尽管研究中观察到一例联合治疗组小鼠死亡事件，但该小鼠在死亡前连续两周MRI扫描均未检测到肿瘤，提示治疗可能导致表达CDK9的正常组织非特异性细胞死亡，这提示进一步临床前研究或I期临床试验的必要性。总体而言，这项研究为化疗耐药肝母细胞瘤提供了一种新的治疗策略，支持开展dinaciclib联合VI化疗的临床试验，为改善高危肝母细胞瘤患者预后带来了希望。