靶向MDM2的PROTAC策略突破p53

撰文

Qi

#乳腺癌已成全球最常见癌症#

三阴性乳腺癌（TNBC）是一种具有高p53失活率（~65-88%），且具有侵袭性、耐药性和高致死率的恶性肿瘤，近年来针对治疗这种癌症的研究进展甚微。一项小鼠的研究显示p53负调节因子Mdm2的缺失会引起胚胎致死，但可被p53缺失所挽救，Mdm2在癌症中经常过表达，其中也包括p53失活的癌症如TNBC。最近的一项研究报道了Mdm2缺失会诱导p53缺失的鼠肉瘤和T细胞淋巴瘤细胞的凋亡。然而，小鼠癌细胞存活对Mdm2的依赖是否同样适用于人类p53失活癌症尚不清楚。

为此，来自美国托马斯杰斐逊大学的ChristineM.Eischen团队在CancerDiscovery杂志上发表了一篇题为MDM2degradationrevealsanewvulnerabilityforp53inactivatedtriplenegativebreastcancer的文章，他们设计了一种新的靶向MDM2的PROTACYX-02-以评估MDM2降解对p53失活性TNBC的影响，提出PROTAC靶向的MDM2降解是TNBC的一种创新的潜在治疗策略，并且优于现有的MDM2抑制剂。

基于MDM2水平在多种p53失活的人类癌症中升高，作者合成了一种新的靶向MDM2的PROTACYX-02-，其工作原理是形成一个由靶蛋白、PROTAC和E2-E3泛素连接酶复合物组成的三元复合物，将靶蛋白泛素化后降解。结果显示，YX-02-可以引起p53突变/缺失TNBC细胞中MDM2蛋白浓度降低，还能引起p53野生型细胞中p53蛋白水平及其靶基因表达水平的增加，并以浓度依赖性方式显著降低细胞存活率，这些表现均优于MDM2抑制剂。值得注意的是，对MDM2抑制剂不敏感的三种p53突变型TNBC细胞对YX-02-敏感，细胞存活率呈剂量依赖性降低。为了确认YX-02-对MDM2的特异性，作者在p53失活TNBC细胞中用shRNA敲低了MDM2，显示出与YX-02-几乎一致的效应。

在对体内肿瘤测试YX-02-之前，作者先进行了小鼠肝微粒体和药代动力学以确定其在体内的稳定性，单次腹膜内给药后血浆水平在小鼠体内稳定超6小时。随后，作者将两种p53失活TNBC细胞移植至小鼠生长约80mm3后施加YX-02-、MDM2抑制剂，相较于对照组，14天的YX-02-治疗显著减小了肿瘤体积并延长小鼠存活期，在这期间，小鼠体重保持不变，全血细胞计数和脾脏、骨髓等器官功能正常，说明YX-02-在表现出明显的体内功效的同时对正常组织没有明显毒性。

基于小鼠异种移植模型的研究结果，作者获取了来自5名TNBC（含p53突变）患者的新鲜手术切除肿瘤，将肿瘤块放入外植体培养物中接受YX-02-治疗，与上述研究一致，YX-02-处理后裂解的Caspase-3阳性肿瘤细胞数量显著增加，但正常乳腺上皮细胞和基质细胞未受影响，说明YX-02-的有效性和特异性。为了确认YX-02-引起细胞凋亡的机制，作者对IARCTP53数据库进行分析，p53家族超过25个基因在MDM2降解或敲低的p53突变/缺失TNBC细胞中显示出显著升高的表达。除了p53，MDM2还可以结合和调节p53家族成员p73，在多种p53失活TNBC细胞中，YX-02-处理可以使TAp73蛋白水平均增加，但MDM2抑制剂处理则不行。如果在p53失活TNBC细胞中用shRNA敲低TAp73，能够在很大程度上挽救由YX-02-介导的MDM2降解引起的细胞凋亡。

总的来说，这些数据表明MDM2是癌细胞存活所必需的，MDM2-PROTAC能有效对MDM2实施靶向降解，促进p53失活的TNBC中促凋亡基因TAp73的转录上调，进而“替补”p53应扮演的角色从而促进癌细胞死亡。考虑到MDM2-PROTAC的稳定性和低毒性，不失为治疗p53失活TNBC的一种新的潜在治疗策略。

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