2022肺癌靶標(biāo)熱點(diǎn)追擊,ERRα/LTK/EMSY初露鋒芒-源井生物

癌癥一直是我國最為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生事件,同時也影響個人的正常生活和工作。由于統(tǒng)計的滯后性,在2016年統(tǒng)計數(shù)據(jù)中(圖1所示),406萬癌癥病人中發(fā)生病例最多的是肺癌,達(dá)到 82.8萬人[1]。肺癌目前是全世界癌癥死因的第一名,且每年人數(shù)都在上升,因此肺癌是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)對象,靶向治療成為臨床研究一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)手段,隨著靶點(diǎn)精準(zhǔn)治療研究的不斷推進(jìn),肺癌逐漸成為臨床可控的疾病,相比化療時代,延長了晚期患者的生存時間。依據(jù)EGFR、ALK、ROS1等靶點(diǎn)的特點(diǎn),相關(guān)藥物已被生產(chǎn)出來并應(yīng)用到臨床治療中,但由于靶向治療費(fèi)用高昂,讓許多患者望而卻步,因此能否發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用更多的靶位點(diǎn)成為關(guān)鍵問題,這一期介紹2022年肺癌研究中3個新的熱門靶點(diǎn)。雌激素相關(guān)受體α(estrogen-related receptor α, ERRα),白細(xì)胞受體酪氨酸激酶( leukocyte tyrosine kinase,LTK)和EMSY轉(zhuǎn)錄抑制因子(EMSY transcriptional repressor,EMSY)。

雌激素相關(guān)受體α(estrogen-related receptor α, ERRα)
雌激素相關(guān)受體(estrogen-related receptors, ERRs)家族有三個亞型α、β和γ,該類蛋白屬于孤核受體大家族一員,它們參與肌肉分化,骨骼再生、免疫系統(tǒng)調(diào)控、基因調(diào)控和能量代謝等等[2]。最早的ERRs是在cDNA文庫篩選中,根據(jù)人類雌激素受體α(estrogen receptor α, ERα)的DNA結(jié)合域序列的相似性來篩選出的類固醇受體[3]。ERRs的基本結(jié)構(gòu)(圖2A所示),包括一個激活功能結(jié)構(gòu)域1(AF1),一個DNA結(jié)合域(DBD)、一個配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(LBD)和一個激活功能結(jié)構(gòu)域2結(jié)構(gòu)域(AF2)。ERRs的三個亞型α、β和γ的4個結(jié)構(gòu)域具有相對高的保守性(如圖2B所示)。正常的ERRs參與著細(xì)胞各種代謝,維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài),最近一篇綜述總結(jié)了近年的研究后發(fā)現(xiàn),異常表達(dá)的ERRs會成為腫瘤的幫兇。

其中雌激素相關(guān)受體α(estrogen-related receptor α, ERRα)盡管一開始就被定義為孤核受體,便很快有相關(guān)研究證明ERRα有其他對應(yīng)配體結(jié)合參與基因調(diào)控,但是它被定義為孤核受體并一直沿用至今。ERRα參與了雌激素依賴和非依賴性兩種方式的腫瘤發(fā)生過程。ERRα的異常表達(dá)與乳腺癌、前列腺癌、非小細(xì)胞肺癌等癌癥相關(guān)[4]。因此ERRα也逐漸作為一個癌癥治療的潛在靶點(diǎn)。最近的一個研究發(fā)現(xiàn),ERRα再表達(dá)能通過激活EGFR/Src/Erk/SP1信號通路(如圖3所示)來增加非小細(xì)胞肺癌的耐藥性,使EGFR抑制劑EGFR-TKIs藥效減弱[5]。文章通過EGFR抑制劑EGFR-TKIs篩選出耐藥肺癌細(xì)胞株,鑒定出這些耐藥肺癌細(xì)胞株的EGFR/Src/Erk/SP1信號通路的下游蛋白ERRα高表達(dá)。?Lovastatin下調(diào)膽固醇水平或者ERRα的抑制劑XCT790阻斷通路都能有效抑制耐藥肺癌細(xì)胞生長。還有2023年最新的一個研究,Avinash等人開發(fā)了BipotentR一種蛋白組學(xué)方法成功預(yù)測并驗(yàn)證ERRα耐藥性是除了能量代謝途徑外,還可以通過抑制兩條免疫途徑:a.細(xì)胞因子誘導(dǎo),引起促炎巨噬細(xì)胞極化;b.?抗原呈遞刺激,引導(dǎo)CD8 +T細(xì)胞進(jìn)入腫瘤[6]。目前已有較為成熟的ERRα敲除的動物及細(xì)胞模型供研究[7]。提供CRISPR/Cas9敲除ERRα技術(shù),提供缺乏ERRα基因型的穩(wěn)定細(xì)胞模型,為實(shí)驗(yàn)提供好的平臺,用于探究ERRα其他功能及在各類疾病中擔(dān)任的角色,如肌肉分化、免疫系統(tǒng)、骨骼再生和癌癥發(fā)生等等。

白細(xì)胞受體酪氨酸激酶(?leukocyte tyrosine kinase,LTK)
染色體重排導(dǎo)致基因融合是一個重要的致癌驅(qū)動因素,在不同的腫瘤類型中,融合的基因不盡相同。最近在《自然》的一篇文章中,Izumi等人發(fā)現(xiàn)CLIP1-LTK融合蛋白(圖4所示)而非單獨(dú)的LTK蛋白,在肺癌中是引起癌癥發(fā)生的因素,且占肺癌病例比例有0.4%[8]。作者通過使用LTK5’橙色和3’綠色的兩種不同熒光信號的熒光探針,確定18%的癌癥病人癌細(xì)胞存在LTK發(fā)生重排,即只有一種3’綠色熒光。通過測序確定CAP-Gly結(jié)構(gòu)域連接蛋白1(CAP-Gly domain containing linker protein 1,CLIP1)的16號外顯子開始與LTK的11號外顯子連接,形成新的融合蛋白CLIP1-LTK。白細(xì)胞受體酪氨酸激酶(?leukocyte tyrosine kinase,LTK)是RTKs胰島素受體超家族中間變性溶質(zhì)瘤激酶(ALK)/LTK亞家族的成員,與ALK激酶結(jié)構(gòu)域有近80%的同源性。因此ALK的抑制劑,如Lorlatinib也能對CLIP1-LTK融合蛋白陽性的癌細(xì)胞有抑制效果(如圖6)。提供CRISPR/Cas9敲除LTK技術(shù)用于探究CLIP1-LTK融合蛋白缺失基因型的代償?shù)拇x途徑變化或耐藥機(jī)理變化,又或者根據(jù)不同的臨床數(shù)據(jù)對LTK定點(diǎn)突變技術(shù)獲得不同的LTK突變型,探究不同突變型中在其他功能及引起癌癥的其他機(jī)理或篩選新的藥物等。



EMSY轉(zhuǎn)錄抑制因子(EMSY transcriptional repressor,EMSY)
隨著科研手段的升級及臨床數(shù)據(jù)庫的增加,臨床研究發(fā)現(xiàn),EMSY在乳腺癌和卵巢癌中都有異常高表達(dá)的現(xiàn)象,因此也逐漸成為一個新興的治療靶點(diǎn)。EMSY到2003年才被分離確認(rèn),EMSY與BRCA2和BRCA2樣蛋白結(jié)合,具有與DNA修復(fù)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關(guān)的功能[10]。最近有文章報道,在肺癌中檢測到EMSY異常高表達(dá)[11]。該研究發(fā)現(xiàn)攜帶KEAP1突變的非小細(xì)胞肺癌(NSCLCs)通常對免疫治療產(chǎn)生耐藥性,并總結(jié)出以下通路方式(如圖7所示)。作者通過基因敲除KEAP1,發(fā)現(xiàn)EMSY會累積,并開始抑制細(xì)胞基因同源重組修復(fù)和干擾素I型免疫應(yīng)答,促使肺癌細(xì)胞免疫逃逸。最終推測出來癌癥病人中KEAP1?(kelch like ECH associated protein 1)的突變導(dǎo)致EMSY泛素化降解途徑受阻,從而引起了EMSY的累積(如圖8所示),最終導(dǎo)致了肺癌對免疫治療的耐受性。EMSY的累積如同雙刃劍,一方面增加免疫治療耐受性,另一方面這種耐受性的肺癌細(xì)胞它們對PARP(poly ADP-ribose polymerase 1)的抑制劑或STING的激動劑更敏感。源井生物可以像文章中研究一樣,根據(jù)客戶需求定點(diǎn)敲除基因(如KEAP1)或?qū)MSY定點(diǎn)突變逃脫泛素化降解,對通路進(jìn)行激活,完善通路中其他未知的位點(diǎn),助你研究信號通路更加省時省力。


小結(jié)
癌癥一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。但有很多原癌基因尚未發(fā)現(xiàn),對抑癌基因的作用機(jī)理知之甚少。本文粗略地介紹了肺癌中的三個治療新靶點(diǎn):雌激素相關(guān)受體α(estrogen-related receptor α, ERRα),白細(xì)胞受體酪氨酸激酶(leukocyte tyrosine kinase,LTK)和EMSY轉(zhuǎn)錄抑制因子(EMSY transcriptional repressor,EMSY)。這3個靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)較晚,研究尚少,但也逐漸熱絡(luò)。中醫(yī)有云:對癥下藥。腫瘤靶蛋白的不斷發(fā)現(xiàn),促使精準(zhǔn)化腫瘤治療時代更快到來,推動了晚期治療中以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的治療模式,我們期待未來出現(xiàn)更多有效的治療方式。
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