摘要
高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）仍是致死率最高的妇科恶性肿瘤，亟需新型治疗方案。本研究采用无偏倚定量蛋白质组质谱技术，分析卵巢癌细胞对药物扰动的细胞反应特征，以设计潜在联合疗法。分析显示，存在跨多种药物扰动的频繁响应蛋白（反映药物外排泵等通用耐药机制）及药物特异性蛋白反应。通过对药物特异性反应的网络分析，发现了已知和潜在的耐药标志物，据此设计抗耐药药物组合。在6种HGSOC细胞系中测试了12种提议的药物组合，其中具有加和或协同效应的组合可有效克服单药耐药性，包括PARP抑制剂、MEK抑制剂和SRC抑制剂的协同组合。此外，发现GPX4抑制剂在OVCAR-4细胞系中单药即可产生0.05-0.11微摩尔的反应。本研究提出了卵巢癌治疗的候选药物组合，并证实GPX4抑制剂的单药疗效。
亮点
- 通过质谱分析绘制7种药物在卵巢癌细胞系中5000种蛋白的反应图谱
- 网络分析揭示药物耐药通路的适应性反应机制
- 提出可普适的治疗干预适应性反应的分析方法
- 在最多6种卵巢癌细胞系中验证抗增殖效果的抗耐药药物组合
- 具有加和或协同效应的组合可克服单药耐药性
- PARP、MEK和SRC抑制剂组合显示协同效应
- GPX4抑制剂在OVCAR-4细胞系中单药即有效
引言
高级别浆液性卵巢癌的临床需求
高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是最常见且侵袭性最强的卵巢癌亚型，约80%晚期肿瘤复发后5年生存率低于30%。过去几十年患者总体生存率改善有限，亟需有效抗肿瘤策略。
肿瘤药物组合开发方法
一种策略是深度解析癌细胞对药物扰动的反应特征。例如赫赛汀和帕妥珠单抗治疗HER2扩增乳腺癌、达拉非尼联合曲美替尼治疗BRAF V600E黑色素瘤。另一种策略是阻断药物治疗激活的耐药通路，如在前列腺和乳腺癌中通过联合抑制mTOR/PI3K和AKT可逆转MEK/AKT代偿激活。
药物反应后组学数据
近年来通过L1000项目等已建立大规模基因表达反应数据库，但卵巢癌的蛋白质组反应数据仍有限。现有研究主要集中在抗体靶向信号检测（如RPPA）和基于质谱的BET溴域抑制研究。
结果
基于蛋白质组反应分析的药物组合设计
卵巢癌细胞药物蛋白质反应质谱分析
选取MK-2206等7种靶向不同信号通路的药物，在OVSAHO细胞模型中进行IC50浓度处理后质谱分析。共量化约5000种蛋白组，多维尺度分析显示生物重复间的良好可重复性。
药物扰动条件下强烈响应蛋白的比较
6种药物处理共检测5858种蛋白，其中4480种（76%）在所有条件中均被检测。定义log2比值≥0.5或≤-0.5且FDR<0.2的蛋白为强烈响应蛋白，发现不同药物处理中80%以上蛋白无显著反应。AKT抑制剂仅影响8%蛋白，而SRC抑制剂影响18%蛋白。
药物组合候选的实验验证
在OVSAHO等6种HGSOC细胞系中验证候选组合：
- PARP+脂肪酸合酶抑制剂（TVB-2640）在OVCAR-8显示协同效应（抗增殖效应增强6倍）
- PARP+APC抑制剂在OVCAR-4/8均显示协同（CI分别为0.955和0.85）
- GPX4抑制剂单药在OVCAR-4显示出极强效应（IC50：RSL3为0.05μM，GPX4-IN-3为0.11μM）
- MEK+CDK4/6抑制剂（PD-0325901+帕博西尼）显示最广泛协同效应
讨论
当前研究总结
通过7种关键癌症靶点药物的单剂实验，利用NetBox进行蛋白质组反应功能模块分析。在合理代表HGSOC患者样本多样性的细胞系中进行实验验证，发现PARP+脂肪酸合酶抑制剂组合在OVCAR8显示强效协同作用。
GPX4抑制剂的研究进展
近期研究表明BRCA1缺失可能影响GPX4+PARP组合疗效，但本研究中仅IGROV-1为BRCA1缺失。尽管未观察到GPX4i+PARP组合协同效应，但所有测试细胞系对GPX4抑制剂单药高度敏感（RSL3 IC50 0.5μM）。针对GPX4的新型化学研发及NRF2/GPX4组合应用正在探索中。
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