吉瑞替尼作为AXL抑制剂在人类实体肿瘤中的抗肿瘤活性

癌症是全球主要的公共健康问题，往往在早期阶段无症状，常在晚期或转移期才被诊断，这使得确定最有效的治疗时机变得困难。尽管癌症生存率随着诊断和治疗技术的进步有所改善，但一些癌症患者的预后仍然较差。胃癌是第五大最常见的恶性肿瘤，也是全球癌症相关死亡的第四大原因，晚期胃癌的5年生存率仅为17.8%。食管癌是全球癌症相关死亡的第六大原因，晚期食管癌的5年生存率仅为20%。卵巢癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，晚期卵巢癌的5年生存率仅为49.1%。因此，针对实体肿瘤的新治疗策略存在未满足的临床需求。

AXL是一种受体酪氨酸激酶，是TAM家族(Tyro3、Axl、Mer)的重要成员，在包括食管癌、胃癌、卵巢癌和结直肠癌在内的多种恶性肿瘤中异常过表达。AXL最初在慢性粒细胞白血病中被识别为转化基因。AXL的过表达或激活通过激活PI3K/AKT和/或MAPK/ERK通路促进肿瘤生长、分化、增殖和转移。越来越多的证据表明，AXL的过表达或激活与多种癌症的转移、耐药性和较差预后相关。因此，AXL抑制已成为开发针对各种癌症的靶向抗癌药物的有前景策略。

吉瑞替尼是一种吡嗪甲酰胺衍生物，是一种口服可用的FDA批准的FMS样酪氨酸激酶3(FLT3)抑制剂，用于治疗FLT3突变的急性髓系白血病(AML)患者。除了FLT3外，吉瑞替尼还抑制AXL，后者在AML中经常过表达。有趣的是，AXL在AML中促进FLT3激活，这可能与对其他FLT3抑制剂的耐药性有关。目前关于吉瑞替尼的大多数临床研究都集中在FLT3突变的AML患者身上，但吉瑞替尼在实体肿瘤中的抗肿瘤活性仍然研究较少。

近期，赣南医科大学王烈峰等在Cell Death Discovery期刊上发表了题为Antitumor activity of gilteritinib, an inhibitor of AXL, in human solid tumors的论文，该研究系统性地评估了吉瑞替尼在AXL阳性实体肿瘤中的抗肿瘤活性，为这一FDA批准的FLT3抑制剂在实体肿瘤治疗中的应用提供了重要的临床前证据。研究发现吉瑞替尼通过抑制多条癌症相关信号通路发挥抗肿瘤作用，包括细胞凋亡、细胞周期、mTOR、AMPK、p53、FOXO、Hippo和Wnt通路，这为理解其作用机制提供了深入见解。

图示描述

1，吉瑞替尼显著抑制AXL阳性实体肿瘤细胞活力和增殖。研究首先检测了人类食管癌细胞系KYSE30和TE-1、卵巢癌细胞系A2780和SKOV-3以及胃癌细胞系HGC-27和MKN45中AXL的表达。Western blot和免疫荧光分析显示，所有测试的癌细胞都表达AXL，其中TE-1、KYSE30和A2780细胞表达水平较高，而MKN45细胞表达水平相对较低。Cell TiterGlo发光细胞活力测定显示，吉瑞替尼以剂量依赖的方式显著抑制这些人类实体肿瘤细胞的生长。各细胞系的IC50值分别为：KYSE30 1.49±0.84μM、TE-1 0.74±0.30μM、A2780 0.51±0.01μM、SK-OV-3 2.37±0.09μM、HGC-27 0.33±0.02μM和MKN45 0.34±0.01μM。IncuCyte活细胞成像系统的时间和剂量依赖性分析证实了这些发现。

2，吉瑞替尼抑制细胞增殖和球形成，诱导细胞凋亡和周期阻滞。EdU染色实验和克隆形成实验表明，吉瑞替尼剂量依赖性地抑制KYSE30、A2780和HGC-27细胞的增殖。在癌症干细胞特性评估中，研究发现吉瑞替尼显著且剂量依赖性地减少了球形成的数量和大小。流式细胞术分析显示，吉瑞替尼处理24小时后显著诱导细胞凋亡，并在KYSE30和A2780细胞中引起细胞周期阻滞，特征为G0-G1期细胞减少和G2-M期细胞增加。FDA染色进一步证实了吉瑞替尼对球形细胞的剂量依赖性致死作用。这些结果表明吉瑞替尼通过诱导凋亡和细胞周期阻滞来抑制AXL阳性实体肿瘤细胞的生长。

图 1 吉瑞替尼抑制 AXL 阳性实体瘤细胞活性

3，吉瑞替尼抑制肿瘤细胞迁移和侵袭能力。Transwell迁移和侵袭实验显示，与未处理组相比，吉瑞替尼剂量依赖性地抑制KYSE30、A2780和HGC-27细胞的迁移和侵袭能力。这一发现揭示了吉瑞替尼不仅对治疗原发性实体肿瘤具有强大的抗肿瘤活性，对转移性癌症也具有治疗潜力。肿瘤细胞播散是恶性肿瘤的基本特征之一，也是肿瘤复发和远处转移的主要原因，严重影响癌症患者的预后和生存。吉瑞替尼显著抑制AXL阳性食管癌、卵巢癌和胃癌细胞的转移能力。

4，RNA测序揭示吉瑞替尼调节多条癌症相关通路。为了进一步阐明吉瑞替尼治疗的潜在机制，研究对经吉瑞替尼处理的KYSE30、A2780和HGC-27细胞进行了RNA测序分析。结果显示，在处理组中分别有4652个(16.08%)、6105个(20.67%)和4869个(16.86%)基因表达发生显著差异。KEGG分析表明，吉瑞替尼主要调节与细胞凋亡、细胞周期、mTOR通路、AMPK通路、p53通路、FOXO通路、Hippo通路和Wnt通路相关的信号通路。Western blot验证显示，吉瑞替尼降低了mTOR、AKT、ERK、S6、P38和AMPK的磷酸化水平，以及BAD、c-Myc、p53、Cyclin B1、Cyclin D1和CDK1的蛋白水平。

图 2 吉瑞替尼治疗抑制体外细胞增殖与形成

5，GSEA分析确定吉瑞替尼调节的关键基因集。基因集富集分析(GSEA)使用MSigDB中的50个标志基因集进行分析，发现吉瑞替尼处理后胆固醇稳态相关基因集出现强阳性富集。同时观察到与细胞周期进展和增殖相关的基因集出现强阴性富集，包括E2F靶基因和MYC靶基因。通过TCGA数据库验证，研究发现12个基因(CENPE、MCM4、GSPT1、MMS22L、DDX21、VDAC1、FDX1、OPA1、PDHX、ELOA、BCL3和RACGP1)在食管癌、卵巢癌和胃癌队列中表达下调。Kaplan-Meier生存分析显示，这些基因的高表达与食管癌、卵巢癌和胃癌患者的总生存期较差相关。

6，体外外植体和体内动物模型验证吉瑞替尼的抗肿瘤效果。在患者来源的异种移植物衍生外植体(PDXE)的组织培养药物敏感性试验中，吉瑞替尼在6个AXL阳性的食管癌、卵巢癌和胃癌PDXE组织样本中均显示出显著的抗肿瘤效果。患者来源的异种移植物衍生类器官(PDXO)实验显示，吉瑞替尼以剂量和时间依赖的方式抑制EC241和EC291 PDXO的生长。在体内PDX模型中，吉瑞替尼在10mg/kg和50mg/kg剂量下显示出剂量依赖性的抗肿瘤效果。在EC241 PDX模型中，50mg/kg吉瑞替尼的肿瘤生长抑制率(TGI)达到42.9%，而在EC291 PDX模型中，50mg/kg剂量的TGI为43.21%。

图 3 吉瑞替尼在体外诱导细胞凋亡及细胞周期阻滞

全文总结

该研究特别揭示了吉瑞替尼对E2F和MYC靶基因的独特调节作用，这些基因在食管癌、卵巢癌和胃癌中过表达并与不良预后相关。这一发现不仅验证了吉瑞替尼的治疗靶点，也为预测治疗反应和患者预后提供了潜在的生物标志物。体外外植体、类器官和体内动物模型的一致性结果增强了研究结论的可靠性，表明吉瑞替尼在不同实验模型中均表现出良好的抗肿瘤活性。这些发现为吉瑞替尼在AXL阳性实体肿瘤患者中的临床试验提供了强有力的理论基础，可能为这些预后较差的癌症患者带来新的治疗选择。