Prior studies from our group have combined the multi-kinase inhibitor sorafenib with HDAC inhibitors in GI tumor cells that resulted in the trials NCT02349867 and NCT01075113. The multi-kinase inhibitor lenvatinib, for the treatment of liver cancer, has fewer negative sequelae than sorafenib. We determined the mechanisms by which lenvatinib interacted with the HDAC inhibitor entinostat to kill hepatoma cells. Lenvatinib and entinostat interacted in an additive to greater-than-additive fashion to kill liver cancer cells. The drugs inactivated mTORC1 and mTORC2 and interacted to further increase the phosphorylation of ATM, ATG13 and eIF2α. Elevated eIF2α phosphorylation was responsible for reduced MCL-1 and BCL-XL expression and for increased Beclin1 and ATG5 expression. Over-expression of BCL-XL or knock down of Beclin1 or ATG5, significantly reduced killing. The drugs synergized to elevate ROS production; activation of ATM was ROS-dependent. ATM activation was required for enhanced phosphorylation of γH2AX, eIF2α and ATG13 S318. The drug combination reduced histone deacetylase protein expression which required autophagy. Knock down of HDACs1/2/3 prevented the lenvatinib and entinostat combination from regulating PD-L1 and MHCA expression. Collectively, our data demonstrate that lenvatinib and entinostat interact to kill liver cancer cells via ROS-dependent activation of ATM and inactivation of eIF2α, resulting in greater levels of toxic autophagosome formation and reduced expression of protective mitochondrial proteins.

中文翻译：

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多激酶抑制剂乐伐替尼与 HDAC 抑制剂恩替司他相互作用以杀死肝癌细胞。

我们小组之前的研究已经在胃肠道肿瘤细胞中将多激酶抑制剂索拉非尼与 ​​HDAC 抑制剂相结合，从而产生了 NCT02349867 和 NCT01075113 试验。用于治疗肝癌的多激酶抑制剂乐伐替尼比索拉非尼具有更少的阴性后遗症。我们确定了乐伐替尼与 HDAC 抑制剂恩替司他相互作用以杀死肝癌细胞的机制。乐伐替尼和恩替司他以相加的方式相互作用，以大于相加的方式杀死肝癌细胞。这些药物使 mTORC1 和 mTORC2 失活并相互作用以进一步增加 ATM、ATG13 和 eIF2α 的磷酸化。eIF2α 磷酸化升高是导致 MCL-1 和 BCL-XL 表达降低以及 Beclin1 和 ATG5 表达增加的原因。BCL-XL 的过度表达或 Beclin1 或 ATG5 的敲低，大大减少了杀戮。这些药物协同作用以提高 ROS 的产生；ATM 的激活是 ROS 依赖性的。γH2AX、eIF2α 和 ATG13 S318 的增强磷酸化需要 ATM 激活。该药物组合降低了需要自噬的组蛋白脱乙酰酶蛋白表达。敲低 HDACs1/2/3 阻止了乐伐替尼和恩替司他组合调节 PD-L1 和 MHCA 表达。总的来说，我们的数据表明，乐伐替尼和恩替司他相互作用，通过 ATM 的 ROS 依赖性激活和 eIF2α 的失活来杀死肝癌细胞，导致更高水平的毒性自噬体形成和保护性线粒体蛋白的表达降低。γH2AX、eIF2α 和 ATG13 S318 的增强磷酸化需要 ATM 激活。该药物组合降低了需要自噬的组蛋白脱乙酰酶蛋白表达。敲低 HDACs1/2/3 阻止了乐伐替尼和恩替司他组合调节 PD-L1 和 MHCA 表达。总的来说，我们的数据表明，乐伐替尼和恩替司他相互作用，通过 ATM 的 ROS 依赖性激活和 eIF2α 的失活来杀死肝癌细胞，导致更高水平的毒性自噬体形成和保护性线粒体蛋白的表达降低。γH2AX、eIF2α 和 ATG13 S318 的增强磷酸化需要 ATM 激活。该药物组合降低了需要自噬的组蛋白脱乙酰酶蛋白表达。敲低 HDACs1/2/3 阻止了乐伐替尼和恩替司他组合调节 PD-L1 和 MHCA 表达。总的来说，我们的数据表明，乐伐替尼和恩替司他相互作用，通过 ATM 的 ROS 依赖性激活和 eIF2α 的失活来杀死肝癌细胞，导致更高水平的毒性自噬体形成和保护性线粒体蛋白的表达降低。