湖南大學開發惡性前列腺癌的新治療方案
來自湖南大學的張定校團隊,聯合羅斯威爾帕克癌癥研究所的唐定國和劉松團隊在Nature Communications上發表了題為Intron retention is a hallmark and spliceosome represents a therapeutic vulnerability in aggressive prostate cancer的文章【4】。該研究首次報道了人前前列腺癌PCa在其發生發展(包括臨床治療前后)過程中RNA選擇性剪接的異常圖譜;并揭示剪接體(Spliceosome)小分子抑制劑E7107可以有效地阻礙CRPC的耐藥復發和惡性進展;提示靶向癌細胞的剪接體活性是一個新的治療惡性PCa的臨床策略。值得注意的是,E7107的一個減毒衍生物H3B-8800目前已經開始了在血液癌中臨床實驗(NCT02841540)。基于人臨床PCa的轉錄組大數據,作者評估了不同惡性程度PCa組織(包括正常組織、原位癌、復發CRPC和終端致死性神經內分泌性前列腺癌(NEPC))中選擇性剪接變異的整體情況,首次發現該剪接變異的異常程度與PCa的惡性程度密切相關。結合生信分析和功能試驗,作者發現癌癥的剪接異常主要通過影響相關基因的轉錄本轉換(Isoform switch)來調控PCa的發生發展。由于內含子保留(IR)在不同的PCa發生和發展時期中呈現一致的上調變化,且是研究較少的一類AS事件,因此作者針對IR開展了進一步分析。結果顯示IR是一個新的PCa惡性進展標志物,與PCa的侵襲轉移能力和耐藥性密切相關。另外,IR事件在正常胚胎干細胞和癌癥干細胞中都明顯增多,表明IR可能調控PCa的干性。隨后,作者分析了IR的剪接機制,發現侵襲性PCa中IR的大幅度增多更可能受反式作用因子的調控。進一步分析發現,IR并不會導致相關基因的表達表達水平由于NMD(Nonsense-mediated mRNA Decay)而下調,且被保留的內含子可能還具有一定的編碼能力,暗示了內含子保留IR在PCa中有一定的調控功能。作為一個控制雄性器官發育的關鍵轉錄因子,雄激素受體(Androgen receptor, AR)是PCa的driver基因。通過生信分析和細胞學試驗,作者均發現AR可以顯著影響PCa的AS圖譜。結合受AR調控的AS相關基因和AR的轉錄靶基因,發現二者之間并沒有明顯聯系,表明受AR影響的AS調控機制和轉錄調控機制是相對獨立的。AS主要受剪接體的調控,作者分析了274個編碼剪接調控因子的基因(Splicing regulatory genes, SRGs)在PCa中的突變情況。結果發現,絕大多數SRGs(~90%)的突變頻率處于較低水平(<5%);SRGs在早期PCa中主要發生基因缺失,而在CRPC中主要發生基因擴增。大約68%的SRGs在PCa不同時期存在異常表達現象,且在CRPC中相對較多,表明侵襲性PCa對剪接體的異?;钚杂衅靡蕾囆?。進一步分析發現SRGs可以作為PCa的獨立預后因子。以上發現的臨床價值在于靶向抑制剪接體的活性可能會抑制PCa的惡性進展。為此,作者利用剪接體的小分子抑制劑發現,癌細胞比正常細胞對E7107更加敏感;且E7107能重編程PCa的AS圖譜,并激活一些抑癌基因的表達。在轉錄水平上,E7107可將CRPC的轉錄組逆轉到惡性程度較低的原位癌狀態。最后,通過體內移植瘤和MYC-driven PCa小鼠模型試驗證實,E7107可以抑制PCa的整體AS水平,并通過促進細胞分化和抑增癌基因相關通路活性等,最終阻礙目前無藥可愈CRPC的生長。
湖南大學
2021-04-11