Mol Cancer丨广西医科大学赵强强团队揭示了利妥昔单抗耐药机制在DLBCL中的应用

iNature · 公众号 · · 2024-07-19 09:49

主要观点总结

本文介绍了关于弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的利妥昔单抗耐药机制的研究。研究聚焦于PDK4在耐药机制中的作用，以及如何通过外泌体纳米颗粒药物来克服这种耐药性。文章还讨论了淋巴瘤的一般情况、利妥昔单抗的治疗现状以及复发或难治性DLBCL的治疗挑战。

关键观点总结

关键观点1: PDK4在利妥昔单抗耐药机制中起关键作用。

研究发现PDK4通过调节CD20的表达影响DLBCL对利妥昔单抗的敏感性。设计的外泌体纳米颗粒通过靶向PDK4途径有效地克服了这种耐药性。

关键观点2: 外泌体纳米颗粒药物为创新、有效的DLBCL治疗方式铺平了道路。

研究提出了一种“智能”外泌体靶向递送策略，通过外泌体纳米颗粒药物克服PDK4介导的DLBCL对利妥昔单抗的耐药性。

关键观点3: 研究利用RNA-Seq测序比较了利妥昔单抗敏感和耐药患者的基因表达，发现后者组丙酮酸脱氢酶激酶4（PDK4）显著上调。

这一发现为开发新的治疗方法提供了线索。

关键观点4: CD20表达水平对利妥昔单抗治疗淋巴瘤细胞DLBCL的疗效有重要影响。

CD20高表达且对利妥昔单抗敏感的患者在接受治疗后，CD20表达降低，导致获得性耐药。

正文

iNature

弥漫性大b细胞淋巴瘤（ DLBCL ）是一种常见的恶性肿瘤，大约40%的患者由于利妥昔单抗耐药而遇到治疗挑战或复发，主要是由于CD20表达减少或缺失。之前的研究发现，PDK4通过对CD20表达的负调控，是利妥昔单抗耐药的关键驱动因素。对PDK4耐药机制的进一步研究和先进外泌体纳米颗粒复合物的开发可能会揭示新的耐药靶点，并为创新、有效的DLBCL治疗方式铺平道路。

2024年7月15日，广西医科大学赵强强团队在 Molecular Cancer 在线发表题为 “ Unveiling the PDK4-centered rituximab-resistant mechanism in DLBCL: the potential of the “Smart” exosome nanoparticle therapy ” 的研究论文，该研究中使用了PDK4高表达的耐dlbcl细胞系（ SU-DHL-2/R ）。用短发夹RNA（ shRNA ）慢病毒感染它进行RNA测序，旨在鉴定耐药细胞中显著下调的mRNA。

本研究表明，PDK4通过HDAC8磷酸化调节CD20的表达，有助于DLBCL的利妥昔单抗耐药。设计的外泌体纳米颗粒通过靶向PDK4/HDAC8/CD20途径有效地克服了这种耐药性，代表了一种有希望的药物递送和治疗利妥昔单抗耐药DLBCL患者的方法。

淋巴瘤是一组起源于淋巴造血系统的恶性肿瘤，其中非霍奇金淋巴瘤（ NHL ）约占90%。在这一类中，弥漫性大b细胞淋巴瘤（ DLBCL ）占NHL病例的35-40%。尽管R-CHOP方案（利妥昔单抗、环磷酰胺、多柔比星、长春新碱和泼尼松）提高了DLBCL患者的预后，但由于化疗耐药性，约40%的患者进展为复发或难治性阶段。此外，只有不到20%的复发或难治性患者从造血干细胞移植中获益。虽然CAR-T细胞疗法在治疗复发/难治性DLBCL方面是有效的，但其相关的高成本、不良反应和患者复发的可能性带来了重大挑战。DLBCL患者复发的倾向与利妥昔单抗的临床疗效密切相关，对该药的耐药性构成了治疗的持续障碍。因此，揭示对利妥昔单抗的耐药机制和创新新的治疗方法来对抗这种耐药仍然是一个关键的研究领域。

CD20表达水平严重影响利妥昔单抗治疗淋巴瘤细胞DLBCL的疗效。研究表明，CD20高表达且对利妥昔单抗敏感的患者在接受治疗后，CD20表达降低，甚至变为CD20阴性，导致获得性耐药。研究利用RNA-Seq测序比较了利妥昔单抗敏感和耐药患者的基因表达，发现后者组丙酮酸脱氢酶激酶4（ PDK4 ）显著上调。随后的体外和体内研究表明，PDK4通过下调CD20表达在介导DLBCL对利妥昔单抗的耐药中发挥作用，尽管使用小干扰RNA（ siRNA ）靶向治疗有一些好处，但siRNA半衰期短、膜穿透性差、循环降解快、稳定性低等挑战仍然存在。因此，开发一种有效的递送载体对于PDK4 siRNA的成功施用至关重要。

外泌体（ Exo ）是一种直径在30~150nm的双层纳米囊泡，在体内具有良好的生物相容性。研究表明，外源寡核苷酸，如siRNA，可以通过电穿孔有效地包裹在外泌体中，保护siRNA不被降解，并确保其完整地递送到靶细胞。此外，源自骨髓间充质干细胞（ BMSCs ）的外泌体保留了祖细胞的特定特征，包括固有的肿瘤归巢能力，使其成为有效的天然纳米载体。然而，在复发/难治性弥漫性大b细胞淋巴瘤（ DLBCL ）和耐药细胞患者中CD20抗原表达减少或缺失，使得使用利妥昔单抗（ RTX ）靶向淋巴瘤细胞变得复杂。

PDK4 与 HDAC8 相互作用并影响 HDAC8 的磷酸化（图源自 Molecular Cancer ）

DSPE-PEG是一种类脂质材料，通常被用于通过与膜脂的疏水相互作用将功能分子整合到外泌体表面，同时也赋予外泌体“隐身”特性，最大限度地减少蛋白质吸附，增强肿瘤靶向和药物递送。虽然骨髓间充质干细胞衍生的外泌体产量相对较高，但骨髓间充质干细胞表现出强大的免疫抑制作用，包括抑制T细胞活化和树突状细胞成熟，促进调节性T细胞增殖和分化。环磷酰胺（ CTX ）是R-CHOP方案中的一种关键化疗药物，在低剂量下可以抑制Treg细胞功能并诱导免疫原性细胞死亡，增强抗肿瘤活性。ICD是一种独特的细胞凋亡形式，可以激活免疫系统识别和消除肿瘤细胞。在这个过程中，树突状细胞（ dc ）起着核心作用。它们捕获并处理垂死的肿瘤细胞释放的抗原，随后激活T细胞并启动针对肿瘤的特异性免疫反应。

尽管如此，CTX的抗肿瘤功效受到其较差的药代动力学、较低的肿瘤积累以及对健康组织和免疫细胞的非特异性毒性的限制。研究表明，药物与亲本细胞共孵育后获得的外泌体包裹了药物，与游离药物相比，显示出更强的抗肿瘤作用。骨髓间充质干细胞对包括环磷酰胺在内的多种化疗药物敏感性低，表明其对化疗药物具有广泛的耐受性。这种方法解决了传递疏水药物的挑战，并通过细胞工程修饰的外泌体增强了抗肿瘤功效。

本研究提出开发一种“智能”外泌体靶向递送策略，以克服 PDK4介导的DLBCL对利妥昔单抗的耐药性。图1A说明了这一过程:最初，环酰胺与骨髓间充质干细胞共孵育，通过超离心产生外泌体（ Exo ^CTX ）。随后，将Exo ^CTX 和PDK4 siRNA分别引入电穿孔杯中，通过电穿孔促进外泌体纳米颗粒（ Exo ^CTX /siPDK4 ）的产生。在最后一步，DSPE-Hyd-PEG2000-NHS与利妥昔单抗偶联产生一种开创性的化合物（ aCD20 ），该化合物被整合到外泌体纳米颗粒的膜中，从而形成一种新的外泌体纳米颗粒药物，称为aCD20@Exo ^CTX /siPDK4。

参考消息：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02057-0