Impact factor: 5.2（2022）

Published online：2024-1-24 

研究背景

卵巢癌(Ovarian cancer，OC )是妇科肿瘤中最致命的癌症之一，虽然目前已被批准的治疗方法提高了临床局限性OC的生存率，但大多数高级别浆液性卵巢癌(High-grade serous OCa，HGSOC )患者复发时伴有不可治愈的肿瘤转移。

OC细胞具有较高的增殖速率，对蛋白质从头合成、折叠和成熟具有较大的需求，由于大多数细胞蛋白的正确折叠和翻译后成熟发生在内质网，因此OC细胞具有较高的内质网应激( endoplasmic reticulum stress，ERS )基础水平。

ERX-41是一种小分子化合物，可与溶酶体酸性脂肪酶A（LIPA)结合并诱导细胞ERS效应，从而导致癌细胞死亡(乳腺癌、胰腺癌等），目前尚未见ERX-41治疗OC的相关报道。本研究使用OC 细胞系、肿瘤类器官（Patient-derived organoids, PDOs）及细胞株移植瘤模型（cell derived xenograft, CDX)模型来评估ERX-41对OC的体内外抗癌效果。 

研究结果

1.LIPA在OC中表达上调与患者不良预后相关 

研究者通过数据库对比发现LIPA在卵巢肿瘤组织中的表达水平显著高于正常组织（图A）；OC患者的无进展生存期与患者肿瘤组织LIPA表达量呈负相关（图B）。 

通过组织芯片及免疫组化实验，结果显示LIPA在四种OC亚型中表达水平均显著高于正常/良性卵巢组织（图C、D）。

2.ERX-41降低OC细胞活力、集落形成和侵袭能力，并诱导细胞凋亡

已有研究表明小分子化学物质ERX-41可与LIPA结合，并干扰LIPA在内质网中的功能，促进ERS。

研究者使用ERX-41处理了15种OC细胞系（涵盖了4种不同的OC亚型），结果发现细胞活力均显著下降 (图A 、B)；ERX - 41处理显著降低OC细胞克隆形成能力(图C 、D)和侵袭能力(图E、F)；显著增加了OC细胞凋亡数量（图G）。 

3.ERX-41处理促进了ERS通路的激活 

研究者使用ERX-41处理不同的OC细胞模型，并提取处理后不同时段总RNA进行实时定量PCR，以此反应细胞ERS反应相关的标记物的激活情况。结果发现ERX-41后，四种不同OC细胞（ES2、SKOV3、OVCAR3、OVCAR4）的ERS标记物XBP1、CHOP显著增加（图A）；分析不同时段的PCR结果，可发现ERX-41处理3 h内XBP1转录产物发生了剪切，确认了XBP1s的激活（图B）。 

研究者还观察到了与ERS路径相关的下游靶点的激活，如PERK、p-eIF2α、CHOP和ATF4（图C、D）。通过透射电子显微镜观察ERX-41处理后的OC细胞内质网结构的变化，发现内质网腔结构显著扩大（图E）。 

综上，ERX-41能显著促进卵巢癌细胞ERS，并且这种效果在不同遗传背景的卵巢癌细胞中是一致的。 

4.ERX-41通过LIPA介导卵巢癌细胞ERS效应 

研究者使用CRISPR-Cas9技术构建LIPA基因缺失的SKOV3细胞（SKOV3-LIPA-KO），该细胞降低了对ERX-41的敏感性(图A、B )；使用ERX-41处理SKOV3-WT及SKOV3-LIPA-KO细胞，结果发现SKOV3-WT细胞克隆形成数显著下降，在ERX-41处理3 h内XBP1转录产物发生了剪切，而SKOV3-LIPA-KO细胞克隆形成数无显著变化，XBP1转录产物也未发生剪切（图C~E）。 

转染LIPA-WT或LIPA-LDM突变型(缺少ERX-41的结合位点)表达质粒恢复LIPA在SKOV3-LIPA-KO细胞中的表达，结果发现仅LIPA-WT使SKOV3-LIPA-KO细胞恢复了对ERX-41的敏感性（图F）。

5.ERX-41显著降低OC PDOs的细胞活力

研究者检测了不同浓度ERX-41对4种OC PDOs（OCa38、OCa55、OCa58、OCa60）生长的影响，结果发现细胞存活率随着ERX-41处理浓度的上升而下降（图A）；镜检可观察到对照组OC PDOs生长状态良好，而ERX-41处理组OC PDOs形态皱缩，体积较对照组显著下降（图B)。

6.ERX-41显著抑制OC CDX荷瘤小鼠肿瘤生长 

研究者使用雌性SCID小鼠建立了SKOV3和OVCAR8 CDX模型，当肿瘤体积达到约150 mm³时，小鼠被随机分配为ERX-41组（10 mg/kg，5次/周）和溶剂对照组（等体积 0.3 %羟丙基纤维素，5次/周）。

与对照组相比，ERX41组的肿瘤体积和重量显著降低（SKOV3 图A~C，OVCAR8 图D~F）；免疫组化结果显示，ERX41治疗后肿瘤细胞Ki67表达水平显著下降。

 结论

本研究验证了ERX-41可特异性靶向OC细胞中的LIPA，诱导内质网应激，显著降低OC细胞的活力和克隆形成能力，并促进了细胞凋亡。通过体外OC PDOs和体内OC PDX模型进行ERX-41药物敏感实验，展示了ERX-41对OC的抗肿瘤效果。利用ERX-41靶向LIPA可为不同亚型OC提供一种有前景的治疗方法。

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南昌乐悠生物科技有限公司是一家专业从事肿瘤动物模型构建及抗癌新药临床前药效评价的国家高新技术企业，已经为包括小分子靶向药、大分子靶向药（包括ADC）、溶瘤病毒、细胞药物（TIL、γδT）等多种抗癌新药研发提供了有力的支持，其中部分药物已经进入临床试验申请(IND)阶段。 

REFERENCE：Collier AB, Viswanadhapalli S, Gopalam R, Lee TK, Kassees K, Parra K, Sharma G, Reese TC, Liu X, Yang X, Ebrahimi B, Pratap UP, Mahajan M, Arnold WC, Baker A, Chen CY, Elmore ST, Subbarayalu P, Sareddy GR, Valente PT, Kost ER, Ahn JM, Vadlamudi RK. Novel LIPA-Targeted Therapy for Treating Ovarian Cancer. Cancers (Basel). 2024 Jan 24;16(3):500. doi: 10.3390/cancers16030500. PMID: 38339252; PMCID: PMC10854701.