Cancer Res：借助于CombiGEM-CRISPR v2.0筛选平台，发现艾芬地尔和索拉非尼联合使用有望治疗肝细胞癌

2021年12月29日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自中国香港大学李嘉诚医学院的研究人员成功地将一种已获批准的血管舒张药艾芬地尔（ifenprodil）与美国食品药品管理局（FDA）批准的一线药物索拉非尼（sorafenib）联合使用，用于治疗肝细胞癌（HCC）。这项研究利用他们的CombiGEM-CRISPR v2.0筛选平台，以加快在许多可能的药物组合中寻找抑制基因组中可用药物加以靶向的用于治疗HCC的靶标。相关研究结果发表在2021年12月的Cancer Research期刊上，论文标题为“A Combinatorial CRISPR–Cas9 Screen Identifies Ifenprodil as an Adjunct to Sorafenib for Liver Cancer Treatment”。

肝癌是第六大最常见的癌症，也是全世界癌症相关死亡的第三大原因。尽管对分子靶向药物的初步反应很有希望，但肿瘤往往容易产生耐药性。作为治疗HCC的主要手段，索拉非尼也不例外，而且现有的HCC治疗方案非常有限。药物联合治疗是扩大癌症治疗选择的一种策略，以减少单独治疗中经常出现的耐药性和肿瘤复发的风险。CRISPR-Cas9使用向导RNA（gRNA）来敲除基因组中的任何基因，它的简单性和精确性得它成为确定靶标用于潜在药物发现和开发的伟大工具。

这项研究利用CombiGEM-CRISPR v2.0筛选平台产生多重基因敲除，在与DNA条形码相连接的细胞池中，快速表征了双基因敲除后癌细胞的存活情况，其中DNA条形码指定了细胞携带的基因改变类型。与需要处理多种独立多孔的传统药物筛选阵列相比，该平台只需要一种简单的实验装置，因为在同一培养皿中生长的大量细胞所携带的DNA条形码的数量可以通过高通量测序技术进行大量计数。通过筛选基因和它们的组合，可以将命中靶点直接转化为使用现有药物的药物组合，可以发现非传统药物和药物组合，并将其用于治疗癌症。

图片来自Cancer Research, 2021, doi:10.1158/0008-5472.CAN-21-1017。

通过组合式CRISPR-Cas9筛选，聚焦于一组在HCC癌症干细胞中上调表达的药物靶标，这些作者发现了两种组合含有共同的靶标NMDAR1，配对的靶标是两种激酶(FLT4和FGFR3)，这两种两种激酶的对应药物抑制剂都是一线的索拉非尼。具体来说，对所确定的基因组合进行基因消融可以抑制HCC细胞的生长和自我更新能力。基于癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas）数据库，他们还揭示了NMDAR1在HCC中的临床意义，即NMDAR1表达水平低的HCC患者显示出更好的生存结果。

这些作者还揭示了相应药物组合增强的抑制作用及其潜在的分子机制。艾芬地尔和索拉非尼的联合用药明显减少了多种HCC细胞系、患者衍生性类器官和肿瘤异种移植模型的细胞生长和干性（stemness）。此外，他们还发现，未折叠蛋白反应的上调、细胞周期停滞的触发以及与WNT信号和干性有关的基因的下调可能是该药物组合增强效果的原因。

艾芬地尔在包括日本和法国在内的国家被用作血管扩张剂，在人类中具有已知的安全历史。通过与一线药物索拉非尼联合使用，这些作者已成功证明这种双药物治疗方案能深刻地抑制HCC细胞的生长和自我更新能力。

论文共同通讯作者、香港大学李嘉诚医学院的Stephanie Ma博士说，“成功的药物重新利用可以节省成本和时间，否则就需要开发疗效和安全性都不确定的新药物。这也增加了将研究结果从临床试验转化为临床应用的机会，因为已确定的药物组合可以很容易地在未来的HCC治疗临床试验中进行测试。我们的研究确定了一种潜在有用的药物组合，以进一步测试治疗HCC患者，这可能会拯救或延长患者的生命。”

论文共同通讯作者、香港大学李嘉诚医学院的Alan Wong Siu-lun补充说，“CombiGEM-CRISPR v2.0平台的应用扩大了我们的范围，以快速、简单的方式寻找治疗肝癌的可操作靶点和已批准/重新利用的药物的有效组合，并可扩展到其他癌症和疾病。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Feng Xu et al. A Combinatorial CRISPR–Cas9 Screen Identifies Ifenprodil as an Adjunct to Sorafenib for Liver Cancer Treatment. Cancer Research, 2021, doi:10.1158/0008-5472.CAN-21-1017.