依维莫司和舒尼替尼:婴儿血管瘤潜在的治疗新希望

时间:2025年4月6日
来源:Pediatric Research

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婴儿血管瘤(IH)是常见的婴儿血管肿瘤,目前缺乏明确有效的治疗药物和用于体外研究的永生化细胞系。研究人员建立永生化血管瘤来源的内皮细胞(iHemEC)模型筛选药物。结果发现依维莫司和舒尼替尼抑制 iHemEC 效果优于一线药物,为 IH 治疗研究提供了新方向。

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婴儿血管瘤(Infantile hemangiomas,IH)是新生儿时期常见的肿瘤,如同隐藏在宝宝身体里的 “小麻烦”。它由毛细血管内皮细胞及其支持组织的良性增殖引起,发病率在新生儿中约为 2% - 10%。这些血管瘤通常在宝宝出生时并不明显,却会在出生后的 2 - 7 周悄然出现,随后像小树苗一样迅速生长,在 4 - 18 个月内达到最终大小的 80% 左右,之后才逐渐开始消退。然而,大约 10 - 15% 未经治疗的患儿在血管瘤消退后,可能会留下皮肤和皮下组织的问题,比如皮肤出现瘢痕、变形,严重的还会影响外观和功能。
目前,临床上治疗 IH 的药物选择有限。普萘洛尔(Propranolol)作为一线治疗药物,虽然广泛应用,但并非对所有患儿都有效。而长春新碱(Vincristine)和干扰素(Interferon)等药物,虽然有一定疗效,却因毒性和副作用较大,通常只用于病情严重的患儿。此外,对 IH 的研究大多依赖从婴儿身上分离的肿瘤细胞,但这些原代细胞在体外培养时,只能传代 6 - 8 次左右,这极大地限制了系统的体外研究。

为了解决这些问题,中山大学深圳校区药学院等机构的研究人员开展了相关研究。研究人员成功建立了一种永生化血管瘤来源的内皮细胞(iHemEC)模型,该模型高表达血管瘤标志物。通过对 18 种潜在药物的筛选,发现依维莫司(Everolimus)和舒尼替尼(Sunitinib)对 iHemEC 具有高效的抑制作用,其半数抑制浓度(IC50)远低于一线药物普萘洛尔。相关研究成果发表在《Pediatric Research》上,为 IH 的治疗提供了新的潜在药物和研究方向。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从 IH 标本中分离出原代 HemEC 细胞,经慢病毒介导的 SV40 大 T 抗原和 hTERT 转导,筛选出稳定的 iHemEC 细胞系。接着,采用 MTT 法检测不同药物对 iHemEC 的细胞毒性,计算 IC50值以筛选有效药物。随后,对依维莫司和舒尼替尼处理的 iHemEC 进行 RNA 测序(RNA-seq)分析,结合基因集富集分析(GSEA)探究药物作用机制。同时,运用蛋白质免疫印迹(Western blotting)、免疫荧光染色、流式细胞术等技术,从蛋白水平和细胞水平验证药物的作用效果。

研究结果如下:

  • HemEC 的分离与 iHemEC 的建立:成功从 IH 标本中分离出原代 HemEC 细胞,其具有典型的内皮细胞形态,表达关键蛋白 GLUT-1、VEGFR2 和 CD31。通过慢病毒感染,构建出稳定的 iHemEC 细胞系,该细胞系可稳定传代超过 50 代,保留了原代细胞的特征,为后续研究提供了可靠的细胞模型。
  • 药物筛选:研究人员选取 18 种针对 HIF、VEGF、Notch 等潜在靶点的药物进行筛选。结果显示,舒尼替尼、依利莫司替布(Elimusertib)、HIF-1 抑制剂 - 4、瑞巴斯替尼(Rebastinib)和依维莫司对 iHemEC 的抑制效果优于雷帕霉素(Rapamycin),其 IC50值较低,表明 ATR 介导的 DNA 损伤反应、HIF 信号通路、VEGF 信号通路和 PI3K/AKT/mTOR 信号通路可能是治疗 IH 的关键途径。
  • 转录组分析:对依维莫司和舒尼替尼处理的 iHemEC 进行转录组分析,发现依维莫司处理的细胞中有 118 个基因显著上调,95 个基因显著下调;舒尼替尼处理的细胞中有 209 个基因上调,268 个基因下调。GSEA 分析表明,两种药物均抑制细胞周期,激活 P53 通路。此外,依维莫司还抑制了细胞周期、ATP 生成和基因转录等过程,而舒尼替尼则通过影响染色体稳定性抑制细胞增殖。
  • 药物作用机制验证:免疫荧光染色显示,依维莫司和舒尼替尼干预后,Ki67 阳性细胞比例显著降低,表明两种药物均能抑制 iHemEC 增殖。蛋白质免疫印迹分析表明,依维莫司通过抑制 PI3K/AKT/mTOR 通路抑制 iHemEC 增殖,而高浓度的舒尼替尼(20 μM)才降低 p - AKT 表达。此外,舒尼替尼诱导的染色体不稳定导致 DNA 损伤,进而产生更多活性氧(ROS),激活 P53 通路,引发细胞凋亡,且在较低浓度(0.2 μM)时即可触发,效果比依维莫司更显著。

研究结论与讨论部分指出,研究人员成功建立的 iHemEC 细胞系可用于 IH 的药物筛选和机制研究。依维莫司和舒尼替尼作为潜在的治疗药物,分别通过抑制 PI3K/AKT/mTOR 通路和诱导 DNA 损伤,引发 P53 依赖的细胞凋亡,抑制 iHemEC 生长。然而,目前仍不清楚其他信号通路对 iHemEC 存活的影响,未来可通过基于 CRISPR/Cas9 的全基因组筛选进一步探索关键信号通路。这项研究为 IH 的治疗开辟了新的道路,提供了稳定的细胞模型,对优化临床治疗方案具有重要意义,有望为 IH 患儿带来更安全、有效的治疗方法。

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