2 型神经纤维瘤病 (NF2) 是一种显性遗传的常染色体疾病,其特征是第 8 对脑神经鞘瘤。的NF2在梅林肿瘤抑制基因编码,蛋白质牵连作为多个细胞信号传导途径的抑制。为了确定 NF2 相关恶性肿瘤的潜在药物靶点,我们评估了抑制酪氨酸激酶受体 MET 的后果。我们确定克唑替尼(Crizotinib)是一种 MET 和 ALK 抑制剂,可作为体外NF2-null 施万细胞增殖和体内肿瘤生长的有效抑制剂。为了确定克唑替尼的靶点,我们采用了基于活性的蛋白质分析 (ABPP),从而将 FAK1 (PTK2) 确定为克唑替尼抑制的相关靶点NF2-null 神经鞘瘤细胞。随后的研究证实,抑制 FAK1 足以抑制 NF2 动物模型中的肿瘤发生,并且 FAK1 的克唑替尼抗性形式可以挽救治疗效果。这些研究确定了一种 FDA 批准的药物作为 NF2 的潜在治疗方法,并描述了在NF2缺失施万细胞中的作用机制。
2 型神经纤维瘤病 (NF2) 是一种显性遗传的常染色体疾病(每 30,000 人中就有 1 人受到影响),归因于NF2基因的杂合性缺失 (LOH)。该疾病的主要特征是第八颅神经雪旺氏细胞瘤的发展。NF2基因座的突变和杂合性缺失 (LOH)也在神经系统的各种肿瘤中以高频率检测到,包括散发性神经鞘瘤、脑膜瘤和室管膜瘤。的NF2的肿瘤抑制基因编码称为梅林(膜突,埃兹蛋白,并根蛋白样蛋白)69-kDa蛋白,在一些所述Rac1蛋白的调节中涉及的,RAS / MAPK,mTOR和河马信号通路。先前的研究表明,Merlin 与 CD44 相互作用并通过 MET 原癌基因(一种受体酪氨酸激酶)抑制信号传导。此外,对NF2-null 前庭神经鞘瘤的分析表明 MET 表达和其他相关基因的失调。此外,多项研究表明,Merlin 通过直接抑制和抑制小 G 蛋白 Rac1(PAK 的直接上游激活剂)作为 I 组 p21 激活激酶 (PAK) 的抑制剂发挥作用。先前的研究表明,p21 激活激酶 1 (PAK1) 激活 MET 信号传导,并且这种活性的破坏会抑制 PAK1 驱动的不依赖锚定的细胞生长。这在 NF2 的情况下尤其重要,因为先前的工作已将 PAK 确定为抑制 NF2 的必要效应物和靶点 。这些发现表明 MET 是NF2丢失背景下治疗抑制的潜在靶点。因此,我们着手确定 MET 抑制是否对 NF2 相关神经鞘瘤模型有益。
为了实现这一目标,我们采用药理学和遗传学方法来抑制 MET,并确定 FDA 批准的药物克唑替尼 (PF-2341066) 作为肿瘤进展和NF2缺失施万细胞细胞增殖的有效抑制剂。此外,我们的研究将 FAK1 (PTK2) 的抑制确定为克唑替尼在这些细胞中的主要作用机制。由于克唑替尼耐受性良好,目前正在儿科临床试验中进行评估,我们的研究结果为在 NF2 患者中评估该药物提供了强有力的理由。
尽管对 NF2 的分子基础进行了超过 2 年的研究,但仍然缺乏治疗选择。目前的治疗选择是抗症状的,仅限于放射或手术,并且与严重的发病率相关。在努力确定合适的治疗靶标,我们最初集中在MET酪氨酸激酶抑制剂,基于以前的报告暗示它作为一个潜在的目标。虽然我们的研究结果表明 MET 对NF2-null 施万细胞的增殖几乎是可有可无的,但我们的努力确定克唑替尼(Xalkori®- Pfizer)在体外和体内都具有显着的抗增殖活性.克唑替尼被开发为间变性淋巴瘤激酶 (ALK) 和 MET/肝细胞生长因子受体 (HGFR) 的 ATP 竞争性抑制剂。然而,它已被证明可以结合和抑制多个额外的目标,包括 ROS1 和 RON 受体酪氨酸激酶。
由于克唑替尼抑制的主要靶点似乎不在NF2缺失的施万细胞中表达,我们采用 ABPP 来鉴定 10 种似乎被克唑替尼显着抑制的激酶。尽管这些激酶中的任何一种,无论是单独的还是组合的,都可能代表克唑替尼介导其抗肿瘤作用的靶点,但最近报道的 NF2 状态与对 FAK1 抑制的敏感性之间的关联使我们关注以 FAK1 作为潜在目标。此外,先前使用竞争结合方法评估抑制剂选择性/效力的报告已将克唑替尼确定为 FAK1 的有效抑制剂。我们工作中的多条证据表明 FAK1 确实是克唑替尼的相关靶点。
首先,我们的数据证实克唑替尼(Crizotinib)治疗抑制 FAK1 的激活,这是由酪氨酸 397 的磷酸化决定的,这与该激酶的激活相关。其次,用 FAK1 的小分子抑制剂处理NF2缺失的施万细胞导致细胞增殖以剂量依赖性方式受到抑制,模拟克唑替尼治疗的结果。第三,也是最重要的,直接抑制两个NF2 中的 FAK1-null Schwann 细胞系,使用 siRNA 或 shRNA,概括了用克唑替尼处理观察到的表型,并确认 FAK1 的缺失与这些细胞的增殖不相容。最后,克唑替尼抗性 FAK1 突变体转移和增加克唑替尼对 SC4 细胞的 EC50的能力表明,克唑替尼在这些细胞中的作用主要是通过 FAK1 抑制介导的。虽然这些研究不排除其他目标的可能贡献,但观察到的表型的程度和一致性表明 FAK1 的抑制是介导克唑替尼作用的主要机制。微信扫描下方二维码了解更多:
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