B细胞淋巴瘤BTK/Stat3基因突变与BTK抑制剂疗效的相关性研究

Bruton’s tyrosine kinase(BTK)play a key role in the BCR signaling pathway and is a promising therapeutic target in B-NHL. Ibrutinib is a new drug to target and inactivate BTK. However, in clinical trials, we found not all patients responded to ibrutinib. We also found that some cell lines of B-NHL were insensitive to BTK inhibitors. Studies showed that mutations of BTK and other related genes might account for ibrutinib resistance. In our prior project, we found Stat3 mutation play a key role in drug-resistance of B-NHL. Several clinical trials of BTK inhibitors are being performed in our department. In this study, we will screen and perform functional analysis of mutations of BTK and Stat3 in B-NHL patients who are insensitive to ibrutinib. The aim of this study is to find the predicting markers of ibrutinib efficacy, which should have great significance in individualized therapy of BTK inhibitor in B-NHL patients.

布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）是BCR信号通路中的关键激酶，BTK抑制剂ibrutinib是B-NHL治疗的新靶向药物。然而在临床研究及与合作方研发新型BTK抑制剂过程中我们发现，并非所有B-NHL患者皆受益，前期基础研究结果也证明不同B-NHL细胞株对ibrutinib的敏感性不同，部分原代B-NHL细胞对ibrutinib也无应答，其中BTK及其相关基因突变是影响ibrutinib疗效的重要因素，申请人在前一国家自然科学基金项目中已经证明Stat3基因突变是影响弥漫大B细胞淋巴瘤疗效的重要因素。本项目将以BTK抑制剂治疗的B-NHL患者为研究对象，利用二代测序中目标区域捕获测序技术及Sanger测序，筛查验证耐药患者肿瘤组织中BTK与Stat3突变位点，并进行功能解析，寻找有效预测BTK抑制剂疗效的标志物，为BTK抑制剂个体化分层治疗提供依据。

BTK作为酪氨酸激酶在B细胞发育、分化和信号转导中起着重要的作用， BTK所在的B细胞受体信号通路的持续激活与B细胞淋巴瘤息息相关。小分析化合物依鲁替尼（Ibrutinib）通过结合BTK的C481而有效抑制BTK的活化。然而研究表明，淋巴瘤细胞BTK C481S突变，使Ibrutinib的抑制能力下降近500倍，是发生耐药的重要原因。针对B细胞淋巴瘤对BTK抑制剂产生耐药，项目组系统的展开了新一代BTK抑制剂研究，BTK抑制剂联合用药研究，和针对BTK突变利用PROTAC技术靶向降解BTK克服耐药的研究。我们发现新一代的BTK抑制剂PLS-123具有与BTK更好地亲和性和选择性；PLS-123联合低剂量mTOR抑制剂依维莫司能有效抑制BTK、mTOR、AKT、ERK、JAK2以及STAT3的磷酸化，通过调控这些信号通路发挥抗套细胞淋巴瘤的作用。此外， Ibrutinib 联合PKCβ抑制剂Enzastaurin，通过下调BCR、JAK2/STAT3、MAPK和NFκB通路信号转导，协同抗弥漫大B细胞淋巴瘤。针对BTK C481S耐药突变，项目组利用PROTAC技术降解突变型BTK蛋白，并在多种B细胞淋巴瘤细胞系中进行了验证。进一步，我们研发出可并用于体外和体内实验的新一代PROTAC L18I，优化对BTK的特异性。除了C481S，我们还检测了该位点的其它4种突变体，均能被L18I有效降解。在荷瘤小鼠模型中，L18I与Ibrutinib相比更能有效抑制B细胞淋巴瘤生长。综上，通过改进BTK抑制剂的性能，发展联合用药，以及运用PROTAC新技术，均可更有效的抑制BTK及其相关信号通路的活化，在B细胞淋巴瘤细胞系和小鼠荷瘤模型中均展现出更好的抗肿瘤效果，为进一步提升B细胞淋巴瘤靶向治疗提供思路和临床前研究基础。