ARID1A是一種重要的抑癌基因，其編碼SWI/SNF染色質重塑復合體中的一個亞基。該亞基的功能失調可引起染色質調節(jié)異常。ARID1A的突變頻繁發(fā)生在各種癌癥中，在卵巢透明細胞癌(OCCC)、子宮內(nèi)膜癌、胃癌和膀胱癌中具有特別高的突變率。例如，有超過50%的OCCC存在ARID1A基因突變，導致OCCC對化療無效，在所有卵巢癌亞型中預后最差，并缺乏較好的治療方法。

2023年3月23日，美國MD Anderson癌癥中心Rugang Zhang團隊在《Cancer Cell》雜志發(fā)表了題為“Targeting the mevalonate pathway suppresses ARID1A-inactivated cancers by promoting pyroptosis”的研究論文。該研究揭示了在ARID1A缺失突變的腫瘤細胞中靶向甲羥戊酸信號通路，進而引發(fā)細胞焦亡。

為了研究ARID1A在調節(jié)細胞焦亡中的作用，研究人員將ARID1A敲除的OVCA429 OCCC細胞與匹配的等基因ARID1A野生型進行對比。結果發(fā)現(xiàn)，與野生型細胞相比，在一組ARID1A突變OCCC細胞系中，細胞質DNA陽性的細胞百分比顯著增高。值得注意的是，胞質雙鏈DNA會觸發(fā)cGAS通路的激活和/或炎癥小體的形成。因此，研究人員通過對cGAS進行免疫熒光染色來確定cGAS通路的狀態(tài)。他們使用依托泊苷（阻礙DNA修復的抗腫瘤藥物）誘導細胞質染色質作為陽性對照。與依托泊苷處理的對照細胞相比，在ARID1A敲除細胞中，未定位到cGAS通路的激活。在ARID1A敲除和陽性對照細胞中，DNA損傷標志物γH2AX在細胞質DNA中均為陽性，但是敲低ARID1A并未增加2 ' 3 ' -cGAMP （cGAS的酶促產(chǎn)物）的水平。這些結果表明，在ARID1A敲除細胞中觀察到的細胞質DNA不能激活cGAS。接下來，他們檢測了對照組和ARID1A敲除細胞中炎癥小體的形成。與對照相比，ARID1A敲除顯著增加了焦亡的標志物，例如炎性小體形成以及裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1的表達和活性。通過藥物刺激確定了ARID1A敲除使細胞對焦亡誘導性藥物尼日菌素敏感。因此，ARID1A失活誘導炎癥小體形成，并使細胞對誘導焦亡敏感。

圖1  ARID1A失活促使細胞焦亡

研究人員通過整合多種組學數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，甲羥戊酸/膽固醇通路是被ARID1A敲除抑制的主要通路之一。通過使用甲羥戊酸通路抑制劑(如辛伐他汀和阿托伐他汀)處理對照組和ARID1A敲除細胞。與對照細胞相比，他汀類藥物誘導ARID1A敲除細胞的炎癥小體形成顯著增加。透射電子顯微鏡分析顯示，在辛伐他汀處理的ARID1A敲除細胞中，有許多質膜斷裂，這是細胞焦亡的特征。同樣，與對照細胞相比，在ARID1A敲除細胞中，細胞焦亡的其他標志物(如cleaved caspase 1和cleaved GSDMD)的誘導水平更高。辛伐他汀處理后，ARID1A敲除導致HMGB1、IL-1b和IL-18分泌增加。這表明，辛伐他汀在ARID1A失活細胞中誘導的細胞焦亡水平顯著升高。

ChIP-seq分析顯示，ARID1A與編碼甲戊酸途徑限速酶的HMGCR和HMGCS1基因的啟動子相關。ARID1A敲除后HMGCR（羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶）和HMGCS1（3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A合酶1）在mRNA和蛋白水平下調。敲低ARID1A野生型細胞中的HMGCS1，該細胞表現(xiàn)為對辛伐他汀敏感。而外源加入該通路的中間產(chǎn)物甲羥戊酸或GGPP（香葉基-香葉基焦磷酸）導致細胞對他汀類藥物的脫敏。這些結果表明，ARID1A失活通過下調HMGCR和HMGCS1降低甲羥戊酸通路活性，使得細胞更加依賴于該通路。

圖2  抑制甲羥戊酸途徑使ARID1A失活細胞對焦亡敏感

為了確定體內(nèi)ARID1A狀態(tài)是否影響對甲羥戊酸途徑抑制的敏感性，研究人員使用ARID1A野生型RMG1 OCCC細胞或匹配的等基因ARID1A敲除的RMG1細胞形成的卵巢腫瘤原位異種移植模型。將細胞原位移植到覆蓋免疫抑制裸鼠卵巢的囊內(nèi)，以模擬腫瘤微環(huán)境，建立原位癌模型。然后將小鼠隨機分組，每周給予溶媒對照或辛伐他汀(10 mg/kg)治療3周。辛伐他汀處理顯著降低了由ARID1A敲除RMG1細胞形成的原位異種移植物的負擔。相比之下，辛伐他汀對對照RMG1細胞形成的腫瘤的生長沒有顯著影響。因此，觀察到的辛伐他汀治療的腫瘤抑制作用是依賴于ARID1A失活。將這些研究擴展到OCCC患者來源的異種移植(PDX)，得到了相似的結果。雖然抑制甲羥戊酸途徑可以抑制ARID1A失活的卵巢癌的生長，但單靠辛伐他汀不足以根除ARID1A失活的卵巢癌。

圖3 辛伐他汀抑制體內(nèi)ARID1A失活OCCC的生長

有相關研究表明ARID1A的功能性缺失會使腫瘤對免疫檢查點抑制劑療法（ICB）變得敏感。而抗PD-L1可有效治療ARID1A突變型卵巢癌。那么甲羥戊酸通路抑制聯(lián)合抗PD-L1抗體可能在抑制ARID1A失活的卵巢癌方面發(fā)揮協(xié)同作用。在Arid1a^{- /-};Pik3ca^H1047R免疫正常的OCCC遺傳小鼠模型中研究了辛伐他汀是否與抗PD-L1有協(xié)同作用。與任一單獨治療相比，辛伐他汀聯(lián)合抗PD-L1治療在減少腹水產(chǎn)生和腫瘤負荷方面具有顯著效果。根據(jù)Filipin III染色結果，辛伐他汀降低了腫瘤內(nèi)膽固醇水平，改善了CD8⁺ T細胞耗竭。最后，研究人員將聯(lián)合研究擴展到人源化患者ARID1A突變OCCC模型，觀察到辛伐他汀和抗PD-L1在降低腫瘤負荷方面存在類似的協(xié)同作用，并且聯(lián)合用藥所使用的劑量耐受性良好。例如，聯(lián)合用藥未顯著影響接受治療的荷瘤小鼠的體重。此外，聯(lián)合用藥未明顯改變肝、腎和脾的組織學形態(tài)。因此，在抑制ARID1A失活的OCCC生長方面，甲羥戊酸途徑的抑制與免疫檢查點阻斷具有協(xié)同作用。

圖4  辛伐他汀與抗PD-L1協(xié)同抑制ARID1A失活的OCCC

這項研究結果證明他汀類藥物和ICB聯(lián)合使用在抑制ARID1A突變腫瘤方面具有協(xié)同作用。這一聯(lián)合用藥利用了甲羥戊酸途徑抑制的腫瘤內(nèi)在效應及其在腫瘤微環(huán)境中增強抗腫瘤免疫的作用。ARID1A是最常發(fā)生突變的表觀遺傳調控因子，在20%的人類癌癥中SWI/SNF會發(fā)生改變，因此，這項成果對開發(fā)這些癌癥急需的治療方法具有深遠影響。

云克隆開發(fā)了上述研究中涉及的相關指標的蛋白、抗體、ELISA試劑盒等產(chǎn)品以助力相關研究，部分指標節(jié)選如下，供參考：