奥拉帕利是一种聚 ADP 核糖聚合酶(PARP,包括 PARP1、PARP2 和 PARP3)抑制剂。PARP 酶参与正常的细胞功能,如 DNA 转录和 DNA 修复。试验结果显示,奥拉帕利在体外可抑制肿瘤细胞系的增殖,在体内可抑制人体肿瘤小鼠异种移植瘤的生长,单药治疗或铂类化疗后用药均有效。当细胞系和小鼠移植瘤模型中存在 BRCA 相关的 DNA 损伤同源重组修复缺陷或者非 BRCA 相关的、铂类化疗应答相关的 DNA 损伤同源重组修复缺陷时,奥拉帕利给药后可产生更强的细胞毒和肿瘤抑制作用。体外研究显示奥拉帕利的细胞毒作用可能涉及 PARP 酶活性抑制以及 PARP-DNA 复合物形成增加,从而导致 DNA 损伤和癌细胞死亡。
PARP 是 DNA 单链断裂进行有效修复的必需物质,PARP 诱导修复的一个重要方面是:在染色质修饰后,PARP 会自身修饰并与 DNA 分离,从而使得碱基切除修复(BER)酶可以结合 DNA。当奥拉帕利与 DNA 相关的 PARP 活性位点结合,它可防止 PARP 与 DNA 的分离,并将其捕获在 DNA 上,从而阻滞修复。在复制细胞中,当复制叉遇到 PARP-DNA 复合物时,引起 DNA 双链断裂(DSB)的形成。在正常细胞中,通过同源重组修复(HRR)通路可以有效地修复这些 DNADSB。在缺乏有效 HRR 关键功能性组成部分的癌细胞中,如 BRCA1 或 2,DNADSB 无法得到准确或有效的修复,从而导致出现显著同源重组缺陷(HRD)。相反,替代性和易错配通路被激活,如典型的非同源性末端接合(NHEJ)通路,引起高度基因组不稳定性。同时由于肿瘤细胞相对于正常细胞已具有高负荷的 DNA 损伤,经过一系列复制后,基因组不稳定性达到不能耐受的水平,从而引起肿瘤细胞死亡。当然,HRR 通路也可能由于其他机制而被破坏,尽管致病畸变和外显率尚未完全阐明。HRR 通路功能性的缺失是卵巢癌以及可能是其他癌症对铂化疗敏感的关键决定因素之一。
药效学
研究显示,奥拉帕利单药治疗或在含铂化疗后进行治疗均可抑制体外选定肿瘤细胞系的生长,并减缓人体癌症组织的肿瘤异种移植小鼠模型中的肿瘤生长。在具有BRCA1/2、ATM 或其他参与 DNA 损伤后进行的同源重组修复基因缺陷的细胞系和小鼠肿瘤模型中观察到奥拉帕利治疗后细胞毒性及抗肿瘤作用增加,并于铂类药物效应相关。体外试验显示,奥拉帕利诱导的细胞毒性可能涉及抑制 PARP 酶活性,并增加 PARP-DNA 复合物的形成,进而导致 DNA 损伤和癌细胞死亡。