靶向高活性TGFBR2治療心肌細(xì)胞缺陷型肺癌的研究成果

文獻(xiàn)信息

近日，暨南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生命與健康工程研究院廣東省高校功能蛋白研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“腫瘤分子生物學(xué)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院臨床科學(xué)研究所中山醫(yī)院以及清華大學(xué)生命學(xué)院膜生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位的研究成果“Targeting hyperactive TGFBR2 for treating MYOCD deficient lung cancer（靶向高活性TGFBR2治療MYOCD缺陷型肺癌）在雜志Theranostics（IF：11.556）上發(fā)表。平生公司的活體CT（Supernova）在論文中提供了重要的小鼠肺部腫瘤圖像。

該研究的通訊作者陳良 陳曄光 周倩，第一作者為周倩。

文獻(xiàn)背景

目的：腫瘤治療的臨床成功受到耐藥性的嚴(yán)重限制，在很大程度上歸因于腫瘤抑制基因（TSG）功能的喪失。開發(fā)有效的策略來治療這些腫瘤具有挑戰(zhàn)性，但在臨床上迫切需要。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：MYOCD是肺癌患者的臨床相關(guān)TSG。作者的體外和體內(nèi)數(shù)據(jù)證實(shí)了其抑瘤功能。進(jìn)一步的分析表明，MYOCD可能抑制肺癌干細(xì)胞的干細(xì)胞。從機(jī)制上講，MYOCD定位于TGFBR2啟動子區(qū)域，從而招募PRMT5/MEP50復(fù)合物以表觀遺傳學(xué)沉默其轉(zhuǎn)錄。結(jié)論：缺乏MYOCD的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞對TGFBR激酶抑制劑（TGFBRi）特別敏感。TGFBRi和干細(xì)胞抑制劑與現(xiàn)有藥物協(xié)同治療心肌細(xì)胞缺陷型肺癌。作者目前的研究表明，MYOCD功能的喪失在肺癌細(xì)胞中造成致命缺陷，這可能在臨床上得到利用。

實(shí)驗(yàn)方法

所有小鼠均被飼養(yǎng)在暨南大學(xué)的無病原體環(huán)境中。對于轉(zhuǎn)基因Kras^G12D/CC10rtTA小鼠，經(jīng)鼻將帶有MYOCD或puro的慢病毒遞送至小鼠肺部。1周后，給小鼠喂食DOX食物，直到CT掃描（Super Nova CT 平生醫(yī)療科技有限公司）和處死當(dāng)天。對于用重組慢病毒共表達(dá)Cre和CAS9感染的轉(zhuǎn)基因lsl-KrasG12D小鼠，通過靜脈注射感染lsl-Kras^G12D小鼠。根據(jù)制造商的協(xié)議，用Super Nova CT掃描小鼠。收集小鼠肺進(jìn)行H＆E染色。為了量化轉(zhuǎn)基因小鼠的腫瘤負(fù)擔(dān)，作者在顯微鏡下計(jì)算了H＆E切片中所有腫瘤區(qū)域的相對腫瘤面積和腫瘤數(shù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

計(jì)算機(jī)斷層掃描成像（CT）顯示，KC+C小鼠的兩肺腫瘤負(fù)擔(dān)沉重（圖1H）。病理分析顯示低分化肺腺癌具有彌漫性支氣管腺癌的特征。與此形成鮮明對比的是，KC+M小鼠在此階段看起來正常，CT成像顯示肺癌負(fù)擔(dān)顯著降低（圖1H）。一致地，病理檢查顯示這些小鼠肺部的腫瘤負(fù)擔(dān)明顯減輕（圖1I-1J）。這些數(shù)據(jù)有力地證明，MYOCD的過度表達(dá)抑制了體內(nèi)原位肺癌的發(fā)展。

（H） 在KC小鼠模型中，MYOCD的過度表達(dá)減緩了肺腫瘤的發(fā)生。在CT掃描之前，給KC+C和KC+M小鼠喂食DOX食物約12周。肺癌小鼠的CT圖像KC+C小鼠（n=3）和KC+M小鼠（n=3）（左）；腫瘤負(fù)荷的量化（右圖）。（I） 從KC+C和KC+M小鼠獲得的肺組織H&E染色的代表性圖像。（J） 統(tǒng)計(jì)平均腫瘤數(shù)（左）和相對腫瘤面積（右）。（K） MYOCD基因敲除促進(jìn)lsl-KrasG12D小鼠肺腫瘤的發(fā)生。K-sgTD小鼠（n=10）和肺癌小鼠（n=10）的肺MRI圖像（左）；腫瘤負(fù)荷的量化（右圖）。（五十） K-sgTD和K-_sgMYOCD肺組織H&E染色的代表性圖像。（M） 平均腫瘤數(shù)量（左圖）和相對腫瘤面積（右圖）的量化。

在確認(rèn)SB525334、WYC209和曲美替尼聯(lián)合治療異種移植小鼠模型中的K+/M肺癌的有效性和安全性后，作者繼續(xù)在轉(zhuǎn)基因小鼠原位肺癌模型上測試該治療方案。為此，作者生成了一組KrasG12D \/MYOCD-\/-（K-sgMYOCD，詳見圖1K-M）轉(zhuǎn)基因小鼠，并在通過CT掃描記錄肺癌后，將其隨機(jī)用于上述組合方案的治療。引人注目的是，CT掃描顯示，使用這種組合治療14天的小鼠腫瘤顯著縮小（圖6D）。病理檢查顯示，在聯(lián)合治療小鼠的肺中，殘留的腫瘤結(jié)節(jié)具有明顯的肺泡壁增厚和纖維化，表明正在愈合（圖6E）。根據(jù)作者的假設(shè)，作者發(fā)現(xiàn)K-sgTD小鼠（TD番茄的lsl Kras G12D小鼠敲除，作為對照，見圖1K-M）對這種治療相對較不敏感（圖6D-E）。綜上所述，作者的結(jié)果表明TGFBR抑制劑和CSC干細(xì)胞抑制劑可能與當(dāng)前治療心肌細(xì)胞缺乏型肺癌的藥物協(xié)同作用。

D-E）SB525334（1 mg/kg/天），WYC209（1 mg/kg/天）與曲美替尼（1 mg/kg/天）協(xié)同收縮KRAS^G12D/MYOCD^-/-小鼠的肺腫瘤。（D） 經(jīng)載體（Veh.）或聯(lián)合治療（SB.+WYC.；WYC.+SB.+Trans.）處理的K-sgTD和K-sgMYOCD小鼠肺CT圖像（上圖）和CT圖像腫瘤負(fù)荷的量化（下圖）。（E） 從Veh.和Com.KRAS^G12D/MYOCD^-/-小鼠獲得的肺組織H＆E染色的代表性圖像（上圖），統(tǒng)計(jì)腫瘤數(shù)量和腫瘤面積（下圖）。

文獻(xiàn)結(jié)論：

在作者的研究中，作者已經(jīng)確鑿地表明，MYOCD將PRMT5/MEP50組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物招募到TGFBR2基因啟動子區(qū)域，從而表觀遺傳沉默TGFBR2的轉(zhuǎn)錄。目前，針對表觀遺傳讀寫器的小分子抑制劑已經(jīng)開發(fā)出來。這將是有趣的測試這些試劑是否可以協(xié)同治療非小細(xì)胞肺癌患者心肌細(xì)胞缺乏癥與現(xiàn)有的藥物在臨床上。綜上所述，作者提出了TSGs功能缺失突變造成致命缺陷的觀點(diǎn)，可用于癌癥靶向治療。

使用設(shè)備：

Micro CT（型號：Super Nova^®）（平生醫(yī)療科技）

影像軟件：Avatar（平生醫(yī)療科技）