综述:CDK4/6抑制剂超越细胞周期阻滞的替代作用:在治疗耐药性中未被探索的角色

《Cancer and Metastasis Reviews》:Alternate actions of CDK4/6 inhibitors beyond cell cycle blockade: unexplored roles in therapy resistance 

【字体: 时间:2025年12月14日 来源:Cancer and Metastasis Reviews 8.7

编辑推荐:

  本综述系统阐述了CDK4/6抑制剂在细胞周期阻滞之外的多重抗肿瘤机制,包括诱导细胞衰老(Senescence)、调节自噬(Autophagy)、促进凋亡(Apoptosis)、重编程肿瘤细胞代谢、增强抗肿瘤免疫监视以及调控肿瘤微环境(TME)中癌症相关成纤维细胞(CAFs)和脂肪细胞的功能。文章重点探讨了这些替代作用在克服治疗耐药性方面的潜力,并为开发新型联合治疗策略提供了理论依据。

  
背景
细胞周期失调和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)的异常活化是癌症的公认标志。选择性CDK4/6抑制剂帕博西尼(palbociclib)、瑞博西尼(ribociclib)和阿贝西利(abemaciclib)的出现改变了雌激素受体(ER)阳性/HER2阴性晚期乳腺癌的治疗格局。除了通过抑制视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)磷酸化来诱导G1期细胞周期阻滞这一经典机制外,越来越多的证据表明这类药物通过多种替代机制发挥抗肿瘤作用。
CDK4/6抑制剂诱导的衰老
细胞衰老是一种稳定的、长期的增殖停滞状态。CDK4/6抑制剂可诱导肿瘤细胞衰老,但这种衰老状态在某些情况下是可逆的,可能导致治疗失败和耐药性的产生。例如,短期暴露于帕博西尼的黑色素瘤细胞因药物在溶酶体中捕获而出现稳定的增殖停滞。重要的是,衰老细胞会分泌一系列细胞因子、趋化因子、生长因子和细胞外基质(ECM)蛋白酶,即衰老相关分泌表型(SASP)。SASP可以双向调节肿瘤进展:一方面,它可能招募和激活巨噬细胞,促进抗肿瘤免疫反应;另一方面,持续的SASP信号可能通过旁分泌作用促进癌细胞增殖、迁移、侵袭和免疫抑制,从而限制CDK4/6抑制剂的疗效。因此,将CDK4/6抑制剂与选择性清除衰老细胞的senolytic药物(如navitoclax)联用,被证明是一种有前景的克服耐药的策略。
CDK4/6抑制剂治疗引发的凋亡反应
CDK4/6抑制剂能够单独或与其他疗法联合,在淋巴瘤、乳腺癌、肺癌、膀胱癌、胰腺癌等多种癌症中诱导凋亡。这些效应可能依赖于或不依赖于经典的CDK4/6-Rb信号轴。例如,在膀胱癌细胞中,帕博西尼通过激活CDK2、诱导线粒体p-Rad9易位及其与Bcl-xl的相互作用,进而激活Bak,导致caspase-3活化和凋亡诱导因子(AIF)释放,最终引发细胞凋亡。与衰老相比,凋亡能不可逆地清除恶性肿瘤细胞,是更理想的治疗终点。
CDK4/6抑制剂对自噬的调节
自噬在癌症中扮演着复杂的双重角色。研究表明,阿贝西利能诱导子宫内膜癌细胞发生程序性蛋白(PGRN)依赖性的自噬。然而,在TNBC细胞中,阿贝西利诱导的细胞死亡并未观察到自噬依赖机制。自噬通常作为一种补偿性促生存机制被激活,从而导致治疗耐药。因此,将CDK4/6抑制剂与自噬抑制剂(如羟氯喹)联用,可协同诱导癌细胞的不可逆生长停滞,相关临床试验(NCT03774472, NCT05953350)已显示出良好的耐受性和令人鼓舞的疗效。
CDK4/6抑制剂与癌细胞的代谢重编程
CDK4/6抑制剂能够深刻影响癌细胞的代谢。例如,帕博西尼通过抑制MAGED1表达来稳定果糖-1,6-二磷酸酶1(FBP1),从而抑制胰腺癌细胞的葡萄糖代谢。相反,对帕博西尼耐药的ER/HER2阳性乳腺癌细胞表现出对葡萄糖分解代谢的依赖性增强。此外,CDK4/6抑制会触发MYC转录因子介导的代谢重编程,导致葡萄糖、谷氨酰胺和氨基酸代谢增强,mTOR通路激活以及HIF-1α介导的缺氧反应减弱。在线粒体代谢方面,长期阿贝西利暴露或CDK4耗竭会阻止线粒体-内质网接触(MERCs)的形成,从而抑制TNBC细胞的线粒体凋亡。同时靶向CDK4/6和mTOR通路可引发能量危机并导致细胞凋亡,这表明针对代谢脆弱性的联合治疗策略具有巨大潜力。
CDK4/6抑制剂与免疫细胞
CDK4/6抑制剂对肿瘤免疫微环境具有显著的调节作用。它们能够促进树突状细胞(DCs)的成熟,从而增强T细胞的启动和抗肿瘤免疫反应。同时,CDK4/6抑制剂可将肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)从免疫抑制性的M2表型极化为抗肿瘤的M1表型。更重要的是,这类药物能促进效应T细胞的浸润并增强其肿瘤杀伤能力,例如通过上调CCL5、CXCL9、CXCL10和IL-15等细胞因子的表达来招募CD8+T细胞。此外,CDK4/6抑制剂还能减少免疫抑制性的调节性T细胞(Tregs)数量,并促进CD8+T细胞向记忆表型发展,从而产生长效抗肿瘤活性。在肿瘤细胞层面,CDK4/6抑制剂可上调主要组织相容性复合体(MHC)I类和II类分子的表达,并通过干扰素(IFN)信号通路和cGAS-STING通路增强肿瘤细胞的免疫原性,使其更容易被免疫系统识别和攻击。尽管临床前研究显示CDK4/6抑制剂与免疫检查点抑制剂(ICIs)联用能增强疗效,但在晚期ER阳性乳腺癌患者中的早期临床试验结果不尽相同,这提示需要更精准的患者筛选策略。
CDK4/6抑制剂与脂肪细胞
脂肪细胞是肿瘤微环境的重要组成成分。研究发现,CDK4和CDK6在调节脂肪细胞功能(如胰岛素信号、脂肪生成、产热和脂质代谢)中发挥作用。阿贝西利可通过阻断下丘脑 mediobasal 区神经元中的Rb磷酸化,促进脂质氧化,从而减少高脂饮食诱导的肥胖小鼠的脂肪量。在癌症背景下,癌相关脂肪细胞(CAAs)通过代谢和旁分泌相互作用促进肿瘤进展。帕博西尼能够对抗癌相关脂肪组织(CAAT)分泌组对乳腺癌细胞的促增殖作用。值得注意的是,肥胖的转移性乳腺癌患者接受CDK4/6抑制剂治疗可能获得更长的无进展生存期(PFS),这表明患者的代谢状态可能影响治疗效果。
CDK4/6抑制剂与癌症相关成纤维细胞(CAFs)
CAFs是肿瘤微环境中最丰富的基质细胞类型,其介导的旁分泌信号在CDK4/6抑制剂耐药中起着关键作用。例如,CAFs可降低 luminal 乳腺癌中ERα的表达和活性,从而与内分泌治疗耐药相关。而阿贝西利和帕博西尼被筛选出能够恢复CAFs共培养体系中乳腺癌细胞ERα信号。G蛋白偶联雌激素受体(GPER)信号也参与介导乳腺癌细胞对帕博西尼的耐药。单细胞RNA测序分析发现,CD63+CAFs亚群在CDK4/6抑制剂耐药的ER阳性乳腺癌中富集,其通过外泌体递送miR-20来抑制Rb表达,从而削弱CDK4/6抑制剂的疗效。在TNBC中,基质成纤维细胞同样被证明能削弱癌细胞对帕博西尼的敏感性。这些发现强调了靶向肿瘤-基质相互作用是克服耐药的新方向。
结论与展望
CDK4/6抑制剂的作用远不止于细胞周期阻滞,其通过诱导衰老、凋亡、调节自噬、重编程代谢、激活抗肿瘤免疫和重塑肿瘤微环境等多种机制发挥抗肿瘤效应。然而,获得性耐药仍是临床面临的主要挑战。克服耐药性的策略包括开发新型CDK4/6抑制剂(如达尔西利dalpiciclib、曲拉西利trilaciclib)、探索与PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂、免疫检查点抑制剂、senolytic药物、靶向CAFs的策略等的联合治疗方案。未来研究需要深入探索耐药机制,识别预测性生物标志物,并依据肿瘤分子特征和肿瘤微环境特性制定个体化的治疗策略,从而最大程度地发挥CDK4/6抑制剂的临床效益。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号