B-Raf抑制剂BAY43-9006与mTOR抑制剂雷帕霉素联合治疗对人黑色素瘤增殖的协同抑制作用

Synergistic inhibition of human melanoma proliferation by combination treatment with B-Raf inhibitor BAY43-9006 and mTOR inhibitor Rapamycin

2005
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1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
  “Synergistic inhibition of human melanoma proliferation by combination treatment with B-Raf inhibitor BAY43-9006 and mTOR inhibitor Rapamycin”  
  Kerrington R Molhoek 等,Journal of Translational Medicine,2005-10-28(IF≈6.1,Springer/BMC)。  

 

  研究领域与背景  
  黑色素瘤靶向治疗早期时代。BRAF V600E 突变发现后不久,B-Raf 抑制剂(索拉非尼前身 BAY43-9006)与 mTOR 抑制剂雷帕霉素均处临床前/早期临床阶段,但单药易出现代偿通路激活,联合策略尚未系统验证。  

 

  研究动机  
  填补“B-Raf 与 mTOR 双通路抑制剂联合对人黑色素瘤是否具有协同效应及其交叉通路抑制机制”空白,为后续联合方案奠定体外证据。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
  BAY43-9006 与雷帕霉素联合是否可通过抑制 ERK 与 mTOR 下游信号产生协同抗增殖效应?  

 

  假设  
  两药联合将同时抑制 ERK(B-Raf 通路)与 p70S6K/4EBP1(mTOR 通路),并在携带 V600E 突变的细胞中表现出更高协同度。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
  体外细胞系剂量-效应研究 + 信号通路验证。  

 

  关键技术  
  – 模型:6 株人黑色素瘤细胞系(含 V600E 突变及野生型)。  
  – 干预:单药与联合梯度给药,ATP-luciferase 增殖测定。  
  – 信号:Western blot 检测 p-ERK、p-p70S6K、p-4EBP1。  
  – 统计学:Isobologram 分析协同指数(CI)。  

 

  创新方法  
  早期采用 Isobologram 定量协同,并首次报告两药对对方下游靶点的意外交叉抑制。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 10 nM 联合即可使 V600E 突变细胞增殖抑制达 80 %,显著优于单药(p<0.01)。  
• 协同指数 CI<0.7(强协同),且突变细胞更敏感。  
• 交叉抑制:雷帕霉素意外下调 p-ERK,BAY43-9006 亦抑制 p-p70S6K/4EBP1,提示通路串扰。  

 

数据验证  
3 次独立实验,CI 变异系数<8 %;突变 vs 野生型差异经 t 检验确认。

 

局限性  
仅体外细胞系;未纳入动物模型;药物浓度未达体内暴露水平。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
提出“双靶点协同+通路串扰”模型:  
B-Raf 与 mTOR 抑制通过共享反馈环(如 PI3K/AKT 负反馈)相互放大效应,突变细胞对 ERK 依赖更强,协同更显著。  

 

与既往研究对比  
与 2003 年单药研究相比,首次在黑色素瘤细胞中证实两药协同及交叉抑制,为后续索拉非尼联合 mTOR 抑制剂临床方案提供理论依据。

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  提出“交叉通路抑制”概念,解释 B-Raf 与 mTOR 抑制剂协同的分子基础。  

 

  技术贡献  
  Isobologram 协同分析方法可推广至其他双靶点联合筛选。  

 

  实际价值  
  为 2006 年后多项临床试验(如索拉非尼+依维莫司)奠定体外证据,推动联合靶向策略在黑色素瘤中的发展。