一种在尤文肉瘤中具有活性的双功能PARP-HDAC抑制剂

目的：组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制已被证明可在DNA修复功能完善的癌细胞中诱导药理性“BRCAness”。这为探索HDAC和PARP抑制剂联合治疗对单药PARP抑制剂（PARPi）不敏感的癌症类型提供了依据。在此，我们报告了一种新型双功能PARPi（kt-3283）在尤文肉瘤细胞中对PARP1/2和HDAC酶具有双重活性的概念和表征。实验设计：使用PARP1/2、HDAC活性和PAR形成实验测量对PARP1/2和HDAC的抑制作用。通过IncuCyte活细胞成像、CellTiter-Glo和球体实验评估细胞毒性。使用碘化丙啶染色和流式细胞术测定细胞周期谱。通过γH2AX表达和彗星实验检查DNA损伤。通过离体肺转移实验（PuMA）评估kt-3283对转移潜能的抑制。结果：与FDA批准的PARP（奥拉帕利）和HDAC（伏立诺他）抑制剂相比，kt-3283在尤文肉瘤模型中显示出增强的细胞毒性。kt-3283诱导的细胞毒性与纳摩尔浓度范围内的强烈S和G2-M细胞周期阻滞以及通过γH2AX追踪和彗星实验评估的DNA损伤升高相关。在尤文肉瘤的三维球体模型中，kt-3283在低于奥拉帕利和伏立诺他的浓度下显示出疗效，并且kt-3283在离体PuMA模型中抑制了尤文肉瘤细胞的定植。结论：我们的数据证明了在临床试验中研究双重PARP和HDAC抑制治疗尤文肉瘤的临床前合理性，并为双功能单分子治疗策略提供了概念验证。转化相关性：PARP抑制剂（PARPi）的临床应用主要限于同源重组DNA修复机制有缺陷的癌症，例如BRCA1或BRCA2的有害突变。尽管临床前数据显示出令人鼓舞的抗肿瘤效果，但在尤文肉瘤的II期临床试验中，第一代PARPi的反应并不理想。要在尤文肉瘤中获得PARP抑制的持久反应，需要采用能够提高PARP抑制效率的策略。组蛋白去乙酰化酶（HDAC） inhibition是已知的药理性“BRCAness”诱导剂，基于尤文肉瘤细胞对单药HDAC抑制的既定敏感性，构成了一种有吸引力的方法。在此，我们描述并表征了一种靶向PARP1/2和HDAC酶的双特异性单分子抑制剂在尤文肉瘤模型系统中的性能。我们的数据为在临床试验中测试双重PARP-HDAC抑制策略提供了论据。