Nhắm trúng đích tình trạng suy mòn do HIF2 gây ra trong ung thư thận
Tổng quan nghiên cứu và các cơ chế chính
Loại ung thư tế bào thận thường gặp nhất, ung thư tế bào thận trong sáng (clear cell renal cell carcinoma, ccRCC), cho thấy sự hoạt hóa bất thường của HIF2 do mất pVHL.
HIF2 trực tiếp hoạt hóa phiên mã của gen PTHLH, nằm trong vùng nhân đoạn của nhiễm sắc thể 12p, dẫn đến biểu hiện quá mức PTHrP.
PTHrP là yếu tố trung tâm thúc đẩy suy mòn (cachexia) và tăng calci huyết dịch thể (humoral hypercalcemia) liên quan đến khối u.
Nghiên cứu này đề xuất rằng trục HIF2–PTHrP tạo nên nền tảng phân tử chung của hai hội chứng cận u (suy mòn và tăng calci huyết) trong ccRCC.
Tác động của ức chế HIF2 trong các mô hình tiền lâm sàng
Trong các mô hình chuột mang khối ghép ccRCC đột biến VHL như OSRC-2 và RXF393, xảy ra sụt cân nặng nghiêm trọng và mất mỡ cũng như cơ.
Khi điều trị bằng chất ức chế HIF2 PT2399:
Quan sát thấy sự phục hồi nhanh chóng của cân nặng và khối mỡ mà không thay đổi lượng thức ăn đưa vào → cho thấy giảm tiêu hao năng lượng là yếu tố then chốt.
Bảo tồn mô mỡ trắng (iWAT, eWAT), mô mỡ nâu và một số cơ vân (cơ dép – soleus).
Ức chế biểu hiện Ucp1 và ngăn chặn hiện tượng “nâu hóa” mỡ trắng (chuyển thành mỡ nâu/beige sinh nhiệt).
Tại cùng các thời điểm đó, khối lượng khối u không giảm rõ rệt và có thể tương tự hoặc thậm chí tăng → tác dụng này là một tác động dược lý độc lập với sự thu nhỏ khối u.
Xác định PTHrP: proteomics secretome và phân tích phiên mã
Gắn biotin dựa trên BirA–ER kết hợp với LC–MS/MS (định lượng TMT) được sử dụng để so sánh các protein tiết ra trước và sau khi ức chế HIF2.
Các yếu tố tiết ra ứng viên bị giảm đặc hiệu bởi PT2399 trong OSRC-2 bao gồm PTHrP, GDF15 và IL-6.
Thẩm định bằng RT–qPCR/ELISA cho thấy:
PTHLH/PTHrP được biểu hiện rất cao ở OSRC-2 và bị ức chế mạnh bởi PT2399.
GDF15 và IL6 chỉ phụ thuộc yếu vào HIF2 và ít thay đổi giữa các dòng tế bào, nên được loại trừ như các yếu tố chính.
Phân tích ChIP–seq, RNA-seq, PRO-seq và polysome-seq cho thấy:
HIF2α gắn trực tiếp vào các vùng điều hòa của PTHLH.
Khi điều trị bằng PT2399 hoặc gõ knockout EPAS1 bằng CRISPR, cả phiên mã và dịch mã của PTHLH đều giảm mạnh → cho thấy đây là một đích trực tiếp của HIF2.
Trong các ung thư khác như ung thư biểu mô tế bào vảy vùng đầu cổ, HIF1α/HIF2α cũng được tìm thấy cùng điều hòa PTHLH trong điều kiện thiếu oxy.
Tính cần thiết và đủ của PTHrP: các thí nghiệm thao tác di truyền
Tính cần thiết
Khi PTHLH bị gõ knockout bằng CRISPR trong OSRC-2 và RXF393:
Tình trạng suy mòn và tăng calci huyết biến mất, và thời gian sống kéo dài.
Khối u thực tế lớn hơn hoặc tương đương về kích thước → việc ức chế suy mòn không chỉ đơn thuần là hệ quả của giảm kích thước khối u.
Ngay cả khi chỉ điều chỉnh tăng calci huyết bằng thuốc hạ calci (zoledronic acid), suy mòn vẫn tiếp diễn → tăng calci huyết không phải là điều kiện đủ để gây suy mòn.
Tính đủ
cDNA PTHLH cảm ứng bởi doxycycline (DOX) được đưa vào dòng 786-O, vốn thông thường không gây suy mòn mạnh.
Điều trị DOX gây sụt cân nhanh, mất mỡ, tăng calci huyết và tử vong sớm.
Ngược lại, biểu hiện lại PTHLH kháng sgRNA trong OSRC-2 PTHLH KO tái gây ra suy mòn và tăng calci huyết, và các hiện tượng này đảo ngược khi ngừng DOX.
Dữ liệu bệnh nhân: ý nghĩa lâm sàng của các chất ức chế HIF2
Ở bệnh nhân ccRCC:
Nồng độ PTHrP huyết tương nền cao hơn so với người khỏe mạnh và tương quan thuận với calci hiệu chỉnh cũng như chỉ số khối cơ vân giảm.
Belzutifan
Giảm đáng kể PTHrP và calci hiệu chỉnh, và quan sát thấy tăng BMI trong vòng một tháng.
ICI và các TKI VEGF hầu như không có tác dụng hoặc rất ít tác dụng lên ức chế PTHrP hay tăng cân, và thậm chí có thể gây sụt cân.
Hồi phục cân nặng xảy ra bất kể đáp ứng khối u → cho thấy tác dụng sửa chữa suy mòn độc lập với sự thu nhỏ khối u.
NKT2152
Nhanh chóng và bền vững ức chế PTHrP huyết tương.
Những bệnh nhân có PTHrP nền cao thu được lợi ích lớn nhất về tăng cân và bình thường hóa calci.
Một lần nữa, tỷ lệ đáp ứng khối u và hồi phục cân nặng không song hành → gợi ý tiềm năng như một liệu pháp điều trị suy mòn.
Các xu hướng chính vẫn nhất quán trong các phân tích phân tầng theo giới.
Hàm ý rộng hơn và các hướng nghiên cứu tương lai
PTHLH tương quan mạnh với các chữ ký phiên mã của HIF trên nhiều loại ung thư, và được biểu hiện cao đặc biệt trong KIRC, HNSC và ung thư biểu mô tế bào vảy phổi.
Trong ccRCC, PTHrP đóng vai trò:
một tác nhân cơ chế gây suy mòn và tăng calci huyết, và
một biomarker dược lực học tiềm năng của các chất ức chế HIF2 (giảm nhanh sau khi dùng thuốc).
Các chiến lược tương lai:
Ngăn ngừa suy mòn trong giai đoạn tiền khởi phát và giai đoạn sớm bằng cách nhắm trúng đích trực tiếp PTHrP hoặc HIF2.
Thông qua phân tích kết hợp các yếu tố tiết khác như GDF15, phát triển các liệu pháp điều trị suy mòn tùy biến theo loại khối u và từng bệnh nhân dựa trên PTHrP và GDF15.
Trong các ung thư khác (ung thư tụy, ung thư đầu cổ, ung thư phổi, v.v.), đánh giá sự hoạt hóa trục thiếu oxy–HIF–PTHrP và phân tách vai trò riêng biệt của HIF1 và HIF2.
