联合应用奋乃静和替莫唑胺抑制患者来源的胶质母细胞瘤肿瘤球

2025-03-16 Sun
学术背景胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是一种高度恶性的原发性脑肿瘤，尽管目前已有标准治疗方案，如手术切除、放疗和化疗，但其预后仍然极差，患者的中位生存期仅为14.6个月。传统的治疗方法往往无法彻底根除肿瘤，且容易复发。因此，寻找新的治疗策略成为当务之急。近年来，药物再利用（Drug Repurposing）成为一种有前景的研究方向，即利用已批准用于其他疾病的药物来治疗胶质母细胞瘤，以缩短研发时间和降低成本。
多巴胺受体（Dopamine Receptor, DR）在胶质母细胞瘤中的表达和作用逐渐受到关注。研究表明，多巴胺受体D2（DRD2）和D3（DRD3）在胶质母细胞瘤细胞中高表达，并且DRD2的激活能够增强肿瘤的干性和侵袭能力。因此，多巴胺受体拮抗剂被认为是一种潜在的治疗靶点。Perphenazine（Per）是一种多巴胺受体D2/D3拮抗剂，已被广泛用于治疗精神分裂症和双相情感障碍。先前的研究表明，Per在皮肤癌和白血病中表现出抗癌作用，但其在胶质母细胞瘤中的效果尚未得到充分研究。
本研究旨在探索Perphenazine与标准化疗药物Temozolomide（TMZ）联合使用对胶质母细胞瘤的治疗效果，尤其是在患者来源的胶质母细胞瘤肿瘤球（Tumorspheres, TS）中的协同作用。
论文来源本论文由Jun Pyo Hong、Ran Joo Choi、Jin-Kyoung Shim等作者共同完成，作者来自韩国延世大学Severance医院脑肿瘤中心、延世大学医学院生物医学科学系等多个研究机构。论文于2025年发表在《Neuro-Oncology》期刊上，题为《Synergistic Combination of Perphenazine and Temozolomide Suppresses Patient-Derived Glioblastoma Tumorspheres》。
研究流程1. 胶质母细胞瘤肿瘤球的培养与处理研究首先从55名胶质母细胞瘤患者中获取了肿瘤组织样本，并从中分离出6种不同的胶质母细胞瘤肿瘤球（TS13-64、TS15-88、TS18-48、TS19-137、TS19-65和TS19-156）。这些肿瘤球被用于后续的体外和体内实验。肿瘤球的培养使用了TS完全培养基，并在37°C条件下进行。
2. CRISPR/Cas9介导的DRD2/3基因敲除为了研究DRD2/3在胶质母细胞瘤中的作用，研究团队使用CRISPR/Cas9技术对TS13-64细胞进行了DRD2/3基因敲除。通过流式细胞术筛选出GFP阳性的敲除细胞，并验证了DRD2/3蛋白表达的显著降低。结果显示，DRD2/3敲除显著抑制了TS13-64细胞的增殖和ATP产生。
3. Perphenazine与Temozolomide的体外联合治疗研究团队在体外评估了Perphenazine（Per）和Temozolomide（TMZ）单独及联合使用对胶质母细胞瘤肿瘤球的影响。通过MTT和ATP检测，发现联合治疗显著降低了肿瘤球的细胞活力和ATP水平。此外，流式细胞术、Western blot和RNA测序结果显示，联合治疗显著增加了肿瘤球的凋亡率，并下调了与干性和侵袭性相关的蛋白和mRNA表达。
4. 三维侵袭实验为了评估联合治疗对肿瘤球侵袭能力的影响，研究团队进行了三维侵袭实验。将肿瘤球植入胶原基质中，并分别用Per、TMZ及联合处理72小时。结果显示，联合治疗显著抑制了肿瘤球的侵袭面积。
5. 小鼠原位移植模型研究团队进一步在小鼠原位移植模型中评估了Perphenazine与Temozolomide联合治疗的体内效果。将TS13-64或TS19-156细胞植入裸鼠脑内，并分别给予Per（20 mg/kg）和TMZ（7.5 mg/kg）单独或联合治疗。MRI图像分析显示，联合治疗显著减少了肿瘤体积。Kaplan-Meier生存分析表明，联合治疗显著延长了小鼠的生存期。
主要结果DRD2/3在胶质母细胞瘤中的高表达：通过RNA测序数据，研究发现DRD2和DRD3在胶质母细胞瘤组织中的表达显著高于正常脑组织。
DRD2/3敲除抑制肿瘤球增殖：CRISPR/Cas9介导的DRD2/3敲除显著降低了TS13-64细胞的增殖和ATP产生。
联合治疗的协同效应：Perphenazine与Temozolomide联合治疗显著降低了胶质母细胞瘤肿瘤球的细胞活力和ATP水平，并诱导了更高的凋亡率。
干性和侵袭性的抑制：联合治疗显著下调了与干性和侵袭性相关的蛋白和mRNA表达，如SOX2、Nestin、ZEB1和Snail。
体内治疗效果：在小鼠原位移植模型中，联合治疗显著减少了肿瘤体积并延长了小鼠的生存期。
结论本研究表明，Perphenazine与Temozolomide联合治疗在体外和体内均表现出显著的协同抗癌效果。联合治疗通过抑制DRD2/3信号通路，降低了胶质母细胞瘤肿瘤球的增殖、干性和侵袭性，并诱导了细胞凋亡。这一研究为胶质母细胞瘤的治疗提供了新的策略，尤其是对于那些对传统治疗不敏感的患者。
研究亮点多巴胺受体拮抗剂的应用：首次系统评估了Perphenazine在胶质母细胞瘤中的抗癌作用，并验证了其与Temozolomide的协同效应。
患者来源的肿瘤球模型：使用患者来源的胶质母细胞瘤肿瘤球作为研究模型，更接近临床实际情况。
体内外实验的全面验证：通过体外实验和小鼠原位移植模型，全面验证了联合治疗的有效性。
研究价值本研究的科学价值在于揭示了Perphenazine与Temozolomide联合治疗胶质母细胞瘤的潜在机制，并为临床治疗提供了新的思路。这一联合治疗方案有望在未来成为胶质母细胞瘤治疗的标准方案之一，尤其是对于那些对传统治疗不敏感的患者。此外，本研究还为药物再利用在癌症治疗中的应用提供了有力的证据。
其他有价值的信息研究团队还发现，Perphenazine与Temozolomide联合治疗显著增加了γH2AX的表达，表明联合治疗通过诱导DNA损伤增强了TMZ的抗癌效果。此外，研究团队还探讨了Perphenazine在胶质母细胞瘤细胞中的其他潜在作用机制，如ERK/MAPK信号通路的调控。
通过本研究，我们不仅加深了对胶质母细胞瘤发病机制的理解，还为未来的治疗策略提供了新的方向。