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Nature子刊 | 靶向蛋白质降解技术赋能三阴性乳腺癌靶向治疗!

发布时间:2019-12-11 11:17     文章来源:未知     作者:凯发k8国际首页登录

乳腺癌是我国女性第一高发恶性肿瘤,且发病率逐年上升。随着早期筛查技术和综合治疗技术的发展,乳腺癌的疗效得到显著的改善,但其中一种亚型——三阴性乳腺癌(TNBC)却仍旧存在预后差、复发率高、存活率低的问题。目前,主要的治疗方法为手术辅助放、化疗,因此攻克三阴性乳腺癌的治疗难题显得尤为重要!
      近日,一项发表在nature旗下子刊
《Nature Chemical Biology》上的来自纽约西奈山伊坎医学院的一项新研究从EZH2这一甲基转移酶入手,首创性开发出EZH2的高效、高选择性且安全的降解剂MS1943,助力攻克三阴性乳腺癌的治疗难题!
在此项研究中,研究者将之前研究的EZH2蛋白抑制剂C24略加改造,修饰一个亲脂性的金刚烷标签,就能利用这个金刚烷标签将EZH2蛋白的空间折叠构象改变,使其被细胞内的蛋白降解酶识别并降解。
MS1943与C24的分子结构

研究者首先使用对EZH2敏感的MDA-MB-468三阴性乳腺癌细胞,表征了MS1943在体外对EZH2蛋白的降解活性。在MS1943的作用下,EZH2的含量明显下降,同时,作为EZH2催化功能产物的H3K27me3蛋白含量随之下降,且具有M很高的选择性。

 
之后考察了MS1943和C24对癌细胞增殖的影响,MS1943的GI50低于C24,即其对癌细胞增殖的抑制作用更强,这与前人的研究结论也相吻合
MS1943与C24对MDA-MB-468细胞作用效果的对比
为了证明MS1943是通过降解EZH2导致的细胞毒性,而不是影响了细胞的其他生理功能,研究者使用敲除了两种对MS1943敏感的三阴性乳腺癌细胞(BT549 和MDA-MB-468)的EZH2基因。作为对照,他们也敲除了MDA-MB-231这种对MS1943不敏感的癌细胞EZH2基因。结果显示BT549和MDA-MB-468的细胞增殖受到了很大影响,而MDA-MB-231不受影响。研究者还通过不同程度抑制MDA-MB-468细胞EZH2基因的表达水平来观察EZH2蛋白水平对细胞增殖的影响,结果显示EZH2基因表达越低,细胞增殖的抑制也越严重。 
以上研究结果表明,MS1943对某些EZH2敏感的肿瘤具有潜在的治疗效果。
EZH2基因敲除或下调对不同细胞增殖的影响
随后,他们表征了MS1943在体内的生理活性。通过给移植了MDA-MB-468肿瘤的小鼠每日腹腔注射一次MS1943,肿瘤生长得到完全抑制。在这个剂量下,小鼠并没有表现出体重降低等药理毒性,小鼠肿瘤和血浆中的MS1943的含量都超过了有效抑制肿瘤细胞的增殖浓度,表明体内有效剂量的MS1943作用下,小鼠是安全的。
 MS1943体内抑制肿瘤生长的效果

在文章的最后,研究者进行了MS1943有效杀灭三阴性乳腺癌细胞的机制研究,结果显示MS1943通过降解EZH2导致内质网功能持续紊乱,未折叠蛋白质应答过度激活,从而启动癌细胞凋亡程序。

EZH2蛋白存在于多种癌细胞中,曾得到了生物医药学界的广泛关注,然而尽管多个研究表明EZH2在三阴性乳腺癌细胞中也存在过度表达,且其含量与肿瘤体积、癌症分期、癌症预后密切相关,但从未有人将其作为三阴性乳腺癌的靶点进行研究,这可能与各种EZH2抑制剂对三阴性乳腺癌细胞均无效有关。

该项研究表明,将EZH2作为三阴性乳腺癌的治疗靶点是完全可行的,但是通过抑制其催化活性不能达到抑制癌细胞增殖的目的;将其降解则可以有效抑制肿瘤生长。这为攻克一系列包括三阴性乳腺癌在内的EZH2高表达癌症的治疗难题提供了一个新的思路。
 
参考文献:
[1] Anqi Ma et al., (2019). Discovery of a first-in-class EZH2 selective degrader. Nat. Chem. Bio., DOI: 10.1038/s41589-019-0421-4

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