依鲁替尼/伊布替尼抑制ERBB4以WNT5A依赖性方式减少细胞生长

　　ERBB 家族成员的改变与许多肿瘤恶性肿瘤有关。EGFR 和 ERBB2 已在临床肿瘤学中得到广泛探索，目前有几种药物针对它们进行治疗。然而，尽管 ERBB4 在许多实体瘤中过度表达或发生突变，但 ERBB4 作为潜在治疗靶点的重要性仍未得到探索。使用独特的功能性蛋白质微阵列平台，我们发现依鲁替尼（伊布替尼）在与其规范靶点 BTK 相同的 nM 范围内抑制 ERBB4 活性。基于细胞的测定表明，在具有高水平内源性 ERBB4 的癌细胞系中，依鲁替尼治疗抑制细胞生长并降低 ERBB4 和下游靶标 MEK 和 ERK 的磷酸化。在体内，对依鲁替尼有反应的小鼠异种移植肿瘤显示依鲁替尼治疗后肿瘤体积减小。有趣的是，响应性和非响应性细胞之间的全局基因表达比较确定了 WNT 通路的特征，可预测对依鲁替尼的生长反应性。通过 WNT5A 的过表达，无反应性 ERBB4 表达细胞系的特征是 WNT 通路的活性升高。此外，WNT5A 表达的抑制导致无反应细胞系中的依鲁替尼反应。我们的数据显示抑制 ERBB4 会减少 WNT5A 表达低的细胞中的细胞生长，并揭示 ERBB4 和 WNT 通路之间的联系。此外，WNT5A 表达的抑制导致无反应细胞系中的依鲁替尼反应。我们的数据显示抑制 ERBB4 会减少 WNT5A 表达低的细胞中的细胞生长，并揭示 ERBB4 和 WNT 通路之间的联系。此外，WNT5A 表达的抑制导致无反应细胞系中的依鲁替尼反应。我们的数据显示抑制 ERBB4 会减少 WNT5A 表达低的细胞中的细胞生长，并揭示 ERBB4 和 WNT 通路之间的联系。

　　我们之前的出版物表明，NAPPA 是用于生成蛋白质微阵列的灵活平台，可成功用于鉴定多种疾病的蛋白质生物标志物，包括癌症和糖尿病。在这里，我们首次展示了 NAPPA 阵列可用于蛋白激酶的研究和激酶抑制剂的筛选。NAPPA 的主要优点是来自印在阵列上的 cDNA 表达蛋白质的灵活性。任何 cDNA 都可以打印在阵列上，因此可以研究任何蛋白质，包括相关蛋白质的突变版本。

　　依鲁替尼（伊布替尼）靶标 ERBB4 是一种跨膜 TK，是 EGFR 家族的成员，与关键途径的调节相关，例如磷酸肌醇 3-激酶/AKT 和粘着斑激酶。最近的报告显示 EGFR 家族成员是依鲁替尼的新靶点。对于 ibrutinib 对 TK 的抑制，位于激酶铰链段的半胱氨酸是至关重要的 。在人类基因组中编码的众多 TKs 中，14 个 TKs 共享这个保守的半胱氨酸残基，包括 EGFR、ERBB2 和 ERBB4。一些研究侧重于利用依鲁替尼靶向 EGFR 和 ERBB2，这是 EGFR 家族中研究最多的两个成员。相反，ERBB4 在临床肿瘤学中作为潜在靶点在很大程度上仍未被探索。多项研究报告了黑色素瘤和肺癌中 ERBB4 的激活突变。在乳腺癌、神经母细胞瘤、非小细胞肺癌和结肠癌中观察到 ERBB4 的表达改变。ERBB4 的过表达与尤文氏肉瘤的转移潜能增加、三阴性乳腺癌的不良预后和卵巢癌的耐药性相关。尽管许多靶向 EGFR 家族的药物可能会抑制 ERBB4，但没有进行系统研究来解决这个问题。在这里，我们将依鲁替尼作为一种有效的 ERBB4 抑制剂，其活性在体外和体内抑制了许多 ERBB4 依赖性细胞系的生长。

　　我们无法通过 ERBB4、EGFR、ERBB2 或 ERBB3 的总或磷酸化形式的水平来解释在我们的细胞面板中观察到的对依鲁替尼（伊布替尼）的不同反应，这表明替代途径或机制是导致观察到的药物反应差异的原因。然而，在我们的 RNA-seq 数据以及 CCLE 微阵列数据集（一个独立的数据源）中，我们观察到 WNT 通路基因在反应性和非反应性细胞中的强烈富集和差异表达。基于新发现的与 WNT 通路的关联，我们提出并验证了基于两个基因DKK1和WNT5A的相对 mRNA 表达水平的基因表达特征，预测依鲁替尼在表达 ERBB4 的肿瘤中的反应。生长抑制特别发生在具有高 DKK1/WNT5A 比率的细胞中，无论是在细胞中还是在体内，而细胞表达的WNT5A多于DKK1对依鲁替尼治疗耐药。根据我们实验室正在进行的研究，我们怀疑旁路信号通路可能导致依鲁替尼耐药。例如，不包含任何 ERBB4 突变的依鲁替尼无反应 1321N1 细胞系在用依鲁替尼（伊布替尼）治疗时显示磷酸化 ERBB4 水平降低（数据未显示），尽管我们基于细胞的和体内模型。我们的研究表明，降低 WNT5A 表达使无反应细胞对依鲁替尼治疗更敏感，但耐药机制尚待阐明。

　　尽管 WNT 途径可能会调节 ERBB4 抑制对细胞生长的影响，但尚未研究这两种途径之间的联系。已知其他 ERBB 成员通过 AKT 的直接磷酸化使糖原合酶激酶 3（WNT 通路的关键成分）失活。如果这适用于 ERBB4，它会将 WNT 置于 ERBB4 的下游，从而位于 ERBB4 上。或者，ERBB4 可以通过 ERK/LRP6 发出信号。ERBB 受体可以使用 ERK 通过磷酸化 LRP6 来激活 WNT 信号传导，LRP6 是一种 WNT 共受体，与许多 WNT 配体结合。间接地，ERBB4 和 WNT 通路可能通过存在于每个通路中的关键蛋白质的转录调控而发生串扰。ERBB4 与经典和非经典 WNT 信号传导的相互作用可能存在许多其他机制，需要未来的研究来阐明确切的机制。

　　总之，我们表明 ERBB4 是使用功能性蛋白质微阵列平台 NAPPA 的依鲁替尼（伊布替尼）有吸引力的靶点。我们证明了表达 ERBB4 的细胞以 WNT 途径依赖的方式对依鲁替尼作出反应。我们进一步表明，抑制某些 WNT 激活配体有助于增加对依鲁替尼的反应。我们的结果提出了一种可能性，即依鲁替尼（伊布替尼）可以作为一种药物用于治疗 B 细胞恶性肿瘤以外的 ERBB4 表达癌症，无论是单独使用还是与 WNT 抑制剂联合使用。微信扫描下方二维码了解更多：