Pexidartinib在腫瘤免疫微環(huán)境、腫瘤抑制、神經(jīng)免疫上的應(yīng)用研究

Pexidartinib（PLX3397，AbMole，M4867）是一種口服小分子多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑，通過選擇性抑制集落刺激因子1受體（CSF1R）、干細(xì)胞因子受體（KIT）及FMS樣酪氨酸激酶3內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)突變（FLT3-ITD），在腫瘤免疫微環(huán)境調(diào)控、腫瘤抑制及神經(jīng)免疫等交叉領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特作用。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點(diǎn)蛋白、化合物庫、抗生素等科研試劑，全球大量文獻(xiàn)專利引用。

一、Pexidartinib（PLX3397）的作用機(jī)制
CSF-1R在多種細(xì)胞的生長、存活、分化及功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在正常生理狀態(tài)下，CSF-1與其受體CSF-1R結(jié)合，激活下游一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，包括RAS-MAPK、PI3K-AKT和 JAK-STAT 等通路，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的多種生物學(xué)行為。當(dāng)Pexidartinib（PLX3397，AbMole，M4867）作用于細(xì)胞時(shí)，它能夠與CSF-1R的ATP結(jié)合位點(diǎn)緊密結(jié)合，阻斷ATP與受體的結(jié)合，從而抑制CSF-1R的磷酸化及后續(xù)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。在一些以巨噬細(xì)胞為研究對象的體外實(shí)驗(yàn)中，加入Pexidartinib后，巨噬細(xì)胞對CSF-1刺激的響應(yīng)被削弱，表現(xiàn)為細(xì)胞增殖速度減緩，細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)發(fā)生改變，這充分證明了Pexidartinib對CSF-1R信號通路的有效阻斷^[1]。 KIT和FLT3則在細(xì)胞的生長、分化及造血過程中扮演著重要角色。KIT信號通路的異常激活與多種細(xì)胞的異常增殖和分化相關(guān)，而FLT3的內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)（ITD）突變在一些血液系統(tǒng)疾病中較為常見，會導(dǎo)致該信號通路的持續(xù)激活。Pexidartinib能夠通過抑制KIT和FLT3的激酶活性，阻斷其下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。用Pexidartinib處理FLT3突變的細(xì)胞系時(shí)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LT3下游的STAT5磷酸化水平明顯下降，細(xì)胞的增殖能力顯著降低。在一些白血病細(xì)胞模型中，Pexidartinib能夠抑制KIT和FLT3的活性，影響細(xì)胞內(nèi)相關(guān)信號分子的磷酸化狀態(tài)，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或改變細(xì)胞的分化方向^[2]。此外，Pexidartinib可以通過抑制KIT信號通路，減少相關(guān)細(xì)胞中BCL-2蛋白的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生^[2]。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學(xué)用于動物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。

二、Pexidartinib（PLX3397）的科研應(yīng)用
1. Pexidartinib（PLX3397）用于調(diào)節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境
腫瘤免疫微環(huán)境（Tumor Immune Microenvironment, TIME）是腫瘤組織內(nèi)部及周圍由免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子、血管網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞外基質(zhì)等共同構(gòu)成的動態(tài)生物環(huán)境，其核心特征是免疫抑制（促進(jìn)腫瘤逃避免疫系統(tǒng)）、參與腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。巨噬細(xì)胞在TIME中主要有兩種形態(tài)，即具有抗腫瘤活性的M1型和促進(jìn)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移及免疫逃逸的M2型。TIME中的CSF-1（集落刺激因子因子1）可促進(jìn)免疫抑制性M2表型巨噬細(xì)胞的募集和分化。許多細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，Pexidartinib（PLX3397，AbMole，M4867）能夠有效抑制巨噬細(xì)胞向M2型極化，并降低腫瘤組織中M2型巨噬細(xì)胞的數(shù)量。Pexidartinib 處理后，M2型巨噬細(xì)胞相關(guān)基因如CD206、CCL-2 的 mRNA 表達(dá)下降，而M1型巨噬細(xì)胞相關(guān)基因如IL-1β、iNOS、CD80的 mRNA 表達(dá)相對增加。這些結(jié)果一致表明，Pexidartinib能夠?qū)δ[瘤免疫微環(huán)境產(chǎn)生積極的調(diào)節(jié)作用^[1]。

2. Pexidartinib（PLX3397）用于急性髓性白血�。ˋML）的研究
對于FLT3-ITD突變的急性髓性白血�。ˋML），研究發(fā)現(xiàn)FLT3-ITD陽性AML細(xì)胞能夠極化M2樣白血病相關(guān)巨噬細(xì)胞（M2-LAM），并抑制其吞噬活性，而M2-LAM 能通過激活FLT3信號通路保護(hù) AML 細(xì)胞免受 FLT3抑制劑的影響。Pexidartinib https://www.abmole.cn/products/pexidartinib.html作為 FLT3/CSF1R 雙重抑制劑，能夠有效抑制M2-LAM，并延長MOLM-13小鼠模型的生存期。此外，也有研究構(gòu)建了以FLT3配體為識別域的CAR-巨噬細(xì)胞，與Pexidartinib聯(lián)合使用，在體外實(shí)驗(yàn)中，CAR-巨噬細(xì)胞能夠有效吞噬MOLM-13細(xì)胞，這為 FLT3-ITD陽性AML 的抑制提供了一種新的、有前景的聯(lián)合策略。Pexidartinib在其中發(fā)揮了關(guān)鍵的調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中巨噬細(xì)胞功能的作用，與 CAR-巨噬細(xì)胞治療協(xié)同抑制AML細(xì)胞的生長^[3]。

3. Pexidartinib（PLX3397）用于多種腫瘤的細(xì)胞和動物模型抑制研究
Pexidartinib（PLX3397，AbMole，M4867）在多種類型的腫瘤細(xì)胞中表現(xiàn)出了強(qiáng)大的抑制活性。例如在卵巢癌的研究中發(fā)現(xiàn)，CSF-1R高表達(dá)與腫瘤體積增大、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移增多、以及小鼠生存期顯著縮短密切相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)中，Pexidartinib能夠有效抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯在G1期，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制克隆形成，減少細(xì)胞遷移和侵襲能力。在ID8卵巢癌小鼠模型中，Pexidartinib與紫杉醇聯(lián)合使用，顯著抑制了腫瘤生長，減少了腹水生成，并延長了小鼠的生存期^[4]。在黑色素瘤小鼠模型中，Pexidartinib同樣表現(xiàn)出良好的抗腫瘤效果：在B16F10小鼠黑色素瘤模型中，Pexidartinib能夠減少免疫抑制性巨噬細(xì)胞在全身和腫瘤局部的積累^[5]。在結(jié)直腸癌相關(guān)研究中，Pexidartinib 也顯示出對腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的抑制作用，在小鼠結(jié)直腸癌腹膜內(nèi)轉(zhuǎn)移模型中，使用腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性靶向納米顆粒共同遞送表達(dá)IL-12基因和 Pexidartinib，實(shí)驗(yàn)組小鼠腹腔腫瘤重量最低，轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)顯著減少^[6]。除了上述細(xì)胞和動物模型外，Pexidartinib還能用于骨肉瘤、前列腺腫瘤細(xì)胞、結(jié)直腸癌等模型的研究^[7]。

4. Pexidartinib （PLX3397）用于神經(jīng)免疫學(xué)研究
神經(jīng)免疫系統(tǒng)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）維持穩(wěn)態(tài)的核心調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，其異常激活與神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)創(chuàng)傷及神經(jīng)腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。小膠質(zhì)細(xì)胞作為 CNS 內(nèi)的固有免疫細(xì)胞，通過動態(tài)調(diào)控炎癥反應(yīng)、突觸修剪和神經(jīng)修復(fù)，在神經(jīng)免疫過程中扮演關(guān)鍵角色。集落刺激因子 1 受體（CSF-1R）信號通路在小膠質(zhì)細(xì)胞的存活、增殖和極化中起決定性作用，而Pexidartinib（PLX3397，AbMole，M4867）作為高選擇性CSF-1R酪氨酸激酶抑制劑，通過靶向該通路重塑神經(jīng)免疫微環(huán)境，為神經(jīng)免疫疾病的機(jī)制研究和干預(yù)策略提供了新視角^[8]。

三、范例詳解
Cancer Lett. 2022 Feb 28;527:174-190.
上海交通大學(xué)、南京醫(yī)科大學(xué)的實(shí)驗(yàn)人員在上述研究中探討了三陰性乳腺癌（TNBC）中的 Hippo/YAP 信號通路，及其對腫瘤免疫微環(huán)境的調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)Hippo通路與TNBC預(yù)后不良及免疫微環(huán)境高度相關(guān)，其關(guān)鍵分子TAZ的高表達(dá)會減少CD8陽性T細(xì)胞的浸潤、增加腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）浸潤，形成免疫抑制微環(huán)境。在分子機(jī)制上，科研人員發(fā)現(xiàn)TAZ通過直接調(diào)控IL-34和PD-L1的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)TAMs的增殖和遷移，同時(shí)抑制T細(xì)胞的免疫功能；此外，TAMs分泌的TGF-β1會反促 TAZ 表達(dá)，形成正反饋 loop，加劇腫瘤進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了如下的抑制策略：通過將CSF-1R 抑制劑（Pexidartinib）與PD-L1 抗體聯(lián)合使用，可顯著減少TAMs浸潤、增加CD8陽性T細(xì)胞的浸潤，逆轉(zhuǎn)免疫抑制微環(huán)境，協(xié)同抑制TNBC生長和轉(zhuǎn)移。在上述實(shí)驗(yàn)中，科研人員使用了由AbMole提供的Pexidartinib（PLX3397，AbMole，M4867）^[1]_。
AbMole是ChemBridge中國區(qū)官方指定合作伙伴。


參考文獻(xiàn)及鳴謝
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[2] A. P. Schade, D. A. Smith, L. M. Klinghoffer, et al., PLX3397, a novel CSF1R, KIT, and FLT3 inhibitor, is active in models of human acute myeloid leukemia, Leukemia 27 (2013) 2218-2227.
[3] J. H. Park, Y. J. Kim, S. H. Lee, et al., FLT3 ligand-targeted CAR-macrophages combined with PLX3397 enhance phagocytosis and anti-leukemic activity in FLT3-ITD+ AML, Blood advances 5 (2021) 3452-3465.
[4] Y. Liu, H. Zhang, X. Li, et al., CSF-1R inhibitor PLX3397 enhances paclitaxel efficacy in ovarian cancer by reprogramming tumor-associated macrophages, Journal of experimental & clinical cancer research 40 (2021) 324.
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[6] X. Zhang, L. Chen, Y. Wang, et al., Tumor microenvironment-responsive nanoparticles co-delivering IL-12 plasmid and PLX3397 for combinatorial immunotherapy of colorectal cancer, Journal of controlled release 332 (2021) 600-613.
[7] W. D. Tap, H. Gelderblom, E. Palmerini, et al., Pexidartinib versus placebo for advanced tenosynovial giant cell tumour (ENLIVEN): a randomised phase 3 trial, Lancet 394 (2019) 478-487.
[8] M. A. Colonna, R. Butovsky, Microglia function in the central nervous system during health and neurodegeneration, Annual review of immunology 35 (2017) 441-468.