季艷杰,羅 浩,蔡海燕,劉欣宇,金詩(shī)佳,粟深月,徐含章,雷 虎,吳英理
1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)教研室,細(xì)胞分化與凋亡教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200025;2.濰坊醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院臨床病理系,濰坊 261053
泛素特異性蛋白酶2a(ubiquitin-specific protease 2a,USP2a)屬于去泛素蛋白酶家族。該家族約有100個(gè)成員,通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的泛素化修飾,影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性、細(xì)胞內(nèi)定位和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,從而在細(xì)胞增殖、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞代謝、干細(xì)胞自我更新、免疫調(diào)節(jié)等多個(gè)方面發(fā)揮作用。在多種腫瘤中均發(fā)現(xiàn)USP2a及其底物的過(guò)表達(dá),如侵襲性淋巴瘤、前列腺癌、卵巢癌、肺癌、結(jié)腸癌和預(yù)后不良的乳腺癌[1]。USP2a可以調(diào)節(jié)一些重要的腫瘤相關(guān)蛋白,如脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,F(xiàn)ASN)、β連環(huán)素(β-catenin)、鼠雙微體蛋白2(murine double minute 2,MDM2)、細(xì)胞周期蛋白D1(cyclin D1)、腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(tumor necrosisfactor receptor-associated factor 6,TRAF6)等[2-6]。因此,USP2a是良好的抗腫瘤靶點(diǎn)。但是,現(xiàn)有USP2抑制劑的效能相對(duì)較低,尚無(wú)可用于臨床的特異性USP2抑制劑,USP2抑制劑的篩選和研究仍處于起步階段。
天然藥物用于疾病治療歷史悠久,是抗腫瘤藥物的重要來(lái)源。齊墩果酸是從龍膽科植物獐牙菜屬的青葉膽全草或女貞子的果實(shí)中分離提取而得到的一種五環(huán)三萜類(lèi)化合物。甲基巴多索?。╞ardoxolone methyl,CDDOMe)是以齊墩果酸為先導(dǎo)物和前體發(fā)展起來(lái)的,其通過(guò)與Kelch樣ECH相關(guān)蛋白(Kelch-like ECH-associated protein 1,KEAP1)結(jié)合并激活核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2,NRF2),促進(jìn)NRF2向細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn),并與靶基因啟動(dòng)子中的抗氧化反應(yīng)元件結(jié)合,進(jìn)而誘導(dǎo)表達(dá)抗氧化相關(guān)蛋白及細(xì)胞保護(hù)酶。CDDO-Me也可以通過(guò)抑制核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)炎癥途徑,減少促炎信號(hào)的產(chǎn)生。因此,CDDO-Me在抗氧化、抗炎和抗癌等方面展現(xiàn)出了巨大潛力[7]。過(guò)去的研究[8]表明,五環(huán)三萜類(lèi)化合物可能具有泛素特異性蛋白酶(ubiquitin-specific protease,USP)的抑制活性。本研究通過(guò)篩選天然化合物發(fā)現(xiàn)CDDO-Me在體外能夠抑制USP2a活性,并以三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)細(xì)胞作為疾病細(xì)胞模型,探究CDDO-Me對(duì)TNBC細(xì)胞中USP2a蛋白的作用,以及對(duì)細(xì)胞增殖的影響。
人TNBC細(xì)胞株MDA-MB-231和MDA-MB-231-LN2由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院趙倩課題組饋贈(zèng),人TNBC細(xì)胞株MDA-MB-468由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院鐘清課題組饋贈(zèng)。
原核表達(dá)質(zhì)粒pET28a-His-USP2a core和pGEX-6P-1-GST-UbA52,以及USP2a過(guò)表達(dá)質(zhì)粒pLVX-USP2a由本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建和保存??蛰dpLVX質(zhì)粒購(gòu)自美國(guó)Addgene公司。
CDDO-Me、安羅替尼(anlotinib)(Sigma,美國(guó)),科羅索酸(corosolic acid)、齊墩果酸(oleanolic acid)、熊果酸(ursolic acid)、地膚子皂苷(momordin lc)、補(bǔ)骨脂酚(bakuchiol)、丹酚酸a(salvianolic acid A)(普利斯,中國(guó)),Japonicone A(由上海交通大學(xué)藥學(xué)院金惠子課題組饋贈(zèng)),抗USP2多克隆抗體(Abcam,英國(guó)),抗β-catenin抗體、抗TRAF6抗體、抗胱天蛋白酶3(caspase3)抗體、抗cleaved-caspase3抗體(CST,美國(guó)),抗聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1[poly(ADPribose)polymerase1,PARP1]抗體(Abclonal,中國(guó)),抗β肌動(dòng)蛋白(β-actin)抗體、抗黏著斑蛋白(vinculin)抗體(Abways,中國(guó)),辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的鼠源或兔源二抗(雅酶,中國(guó)),快速考馬斯亮藍(lán)染色液(中暉赫彩,中國(guó)),胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)、高糖DMEM培養(yǎng)基(Gibco,美國(guó)),聚乙烯亞胺(polyethylenimine,PEI)、Opti-MEM培養(yǎng)基(ThermoFisher,美國(guó)),細(xì)胞活性檢測(cè)試劑盒8(cell counting kit-8,CCK8)(諾唯贊,中國(guó)),碘化丙啶(propidium iodide,PI)(BD,美國(guó))。
細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(Beckman,美國(guó)),Western blotting設(shè)備(Bio-Rad,美國(guó)),多功能酶標(biāo)儀(BioTek,美國(guó)),流式細(xì)胞儀(BD,美國(guó))。
1.3.1 泛素特異性蛋白酶抑制劑篩選 篩選系統(tǒng)的原理是去泛素化蛋白酶能夠使底物去泛素化。在體外測(cè)試體系中,去泛素化蛋白酶USP2a可以使GST-UbA52(UbA52是常用的去泛素化蛋白酶的底物,由Ub和A52兩個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成;GST為谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶,屬標(biāo)簽蛋白)發(fā)生剪切。GST-UbA52(相對(duì)分子質(zhì)量45 000)被剪切后,會(huì)產(chǎn)生2個(gè)片段,其中較大的片段為GST-Ub(相對(duì)分子質(zhì)量36 000)。電泳后,用考馬斯亮藍(lán)染色法可以清楚地看到GST-UbA52被剪切的條帶。當(dāng)反應(yīng)體系中的化合物具有抑制去泛素化蛋白酶活性的時(shí)候,剪切的產(chǎn)物減少。
USP2a和GST-UbA52蛋白純化按照本實(shí)驗(yàn)室報(bào)道的方法[9]。USP2a抑制劑篩選系統(tǒng)緩沖液含1 mmol/L EDTA-Na2、0.5 mmol/L DTT、50 mmol/L Tris-HCl。設(shè)置空白組(緩沖液)、DMSO組(USP2a蛋白、DMSO、緩沖液)、藥物組(USP2a蛋白、小分子藥物、緩沖液)。各組加樣后混勻離心,37℃孵育15 min,使小分子藥物和USP2a蛋白結(jié)合。然后各組分別加入GST-UbA52蛋白(體系中USP2a蛋白濃度為125 nmol/L,GST-UbA52蛋白濃度為1μmol/L),混勻離心后37℃孵育25 min,使GST-UbA52被剪切。加入5×SDS裂解液,95℃加熱5 min。最后取15μL進(jìn)行蛋白電泳,考馬斯亮藍(lán)染色。利用ImageJ軟件對(duì)各組的GST-UbA52條帶進(jìn)行灰度掃描,GraphPad Prism 8.0軟件分析得到CDDO-Me抑制USP2a活性的50%抑制濃度(half maximal inhibitory concentration,IC50)。抑制率計(jì)算公式:抑制率=(藥物組灰度值-DMSO組灰度值)/(空白組灰度值-DMSO組灰度值)×100%。
1.3.2 分子對(duì)接分析 使用軟件AutoDock4.2進(jìn)行分子對(duì)接分析[10]。從蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.rcsb.org/pdb)中檢索了USP2催化域(PDB ID:2HD5)的X射線(xiàn)衍射晶體結(jié)構(gòu),用于分子對(duì)接計(jì)算[11]。為了準(zhǔn)備蛋白質(zhì)和小分子的結(jié)構(gòu),首先添加所有氫原子,計(jì)算Gasteiger電荷,并合并非極性氫。使用AutoGrid4準(zhǔn)備格點(diǎn)文件,格點(diǎn)中心定義為USP2晶體結(jié)構(gòu)中Tyr514殘基的坐標(biāo)中心,圍繞中心定義一個(gè)70×70×70(格點(diǎn)數(shù))的盒子,格點(diǎn)間距為0.375?(1?=0.1 nm)。在對(duì)接分析中,USP2蛋白質(zhì)被認(rèn)為是剛性的,對(duì)接參數(shù)的設(shè)置與之前的研究[12]相同;使用Lamarckian遺傳算法解釋蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用;最后,根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)合自由能選擇構(gòu)象。
1.3.3 細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞均使用高糖DMEM培養(yǎng)基在含有5%CO2的37℃細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)基中添加10%FBS以及100 U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素,根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)及時(shí)更換培養(yǎng)液,取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.3.4 細(xì)胞熱遷移實(shí)驗(yàn) 收取至少1×107個(gè)目的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞熱遷移實(shí)驗(yàn)(cellular thermal shift assay,CETSA)。用PBS(按1∶100加入蛋白酶抑制劑Cocktail)重懸細(xì)胞。將細(xì)胞懸液放入液氮中2~3 min,然后室溫融化,重復(fù)3次;4℃下,20 000×g離心20 min。取上清液,分成2份,分別加入50μmol/L CDDO-Me和等體積DMSO,充分混勻后在37℃孵育30 min。然后分到八連管中,在PCR儀上加熱3 min(設(shè)置不同的溫度梯度:52.0~64.1℃),室溫冷卻3 min。處理完成的樣品于4℃20 000×g離心20 min,吸取上清液(盡量不吸到沉淀)至新的EP管中,加入等體積2×SDS裂解液,95℃加熱5 min使蛋白變性,離心取上清液進(jìn)行Western blotting檢測(cè)。
1.3.5 Western blotting分析 細(xì)胞經(jīng)PBS清洗后加入2×SDS裂解液;95℃加熱5 min,置于冰上5 min,重復(fù)3次。蛋白樣品經(jīng)SDS-PAGE電泳后,轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上。封閉1 h后加入一抗,4℃孵育過(guò)夜。次日用1×TBST緩沖液洗滌后加入HRP標(biāo)記的二抗,室溫孵育1 h,洗膜后進(jìn)行化學(xué)發(fā)光顯影。
1.3.6 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染 采用瞬時(shí)轉(zhuǎn)染的方法,分別將質(zhì)粒pLVX(pLVX組)和pLVX-USP2a(pLVX-USP2a組)轉(zhuǎn)染到MDA-MB-468細(xì)胞中。首先,將MDA-MB-468細(xì)胞接種在10 cm培養(yǎng)皿中,待細(xì)胞生長(zhǎng)至密度達(dá)60%~70%時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)染。將10μg質(zhì)粒和25μg PEI分別加入500μL Opti-MEM中,混勻靜置5 min;然后將質(zhì)粒混合液加到PEI混合液中,混勻靜置20 min后滴加到細(xì)胞中,4~6 h換液1次,持續(xù)48 h或72 h。
1.3.7 CCK8檢測(cè) 將MDA-MB-231、MDA-MB-468、MDA-MB-231-LN2細(xì)胞接種于96孔板中,設(shè)置空白組、陰性組(加入DMSO)和CDDO-Me處理組(2.5、5、10μmol/L),并在加樣孔周?chē)倪吙字屑尤氲润w積的培養(yǎng)液。細(xì)胞處理后在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,每個(gè)孔中滴加CCK8試劑,混勻后放置于細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育,每隔0.5 h用酶標(biāo)儀檢測(cè)一次吸光度值(D),檢測(cè)波長(zhǎng)為450 nm??刂脐幮越M的D(450 nm)值介于0.8~1.2,以1.0左右為最佳;根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,計(jì)算CDDO-Me對(duì)細(xì)胞的增殖抑制率:增 殖 抑 制 率=[(D陰性組-D空白組)-(D處理組-D空白組)]/(D陰性組-D空白組)×100%。
1.3.8 臺(tái)盼藍(lán)拒染法 將MDA-MB-468細(xì)胞以3×105個(gè)/mL的密度接種于6孔板中,每孔加2 mL細(xì)胞培養(yǎng)液培養(yǎng),每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。待細(xì)胞貼壁后,以不同濃度的CDDO-Me(0、0.5、1、2μmol/L)處理細(xì)胞24 h,取細(xì)胞懸液與臺(tái)盼藍(lán)溶液以1∶1的比例均勻混合,然后在細(xì)胞計(jì)數(shù)儀下計(jì)數(shù)藍(lán)染(死亡)及不染色(存活)的細(xì)胞數(shù)。
1.3.9 細(xì)胞周期檢測(cè) 收集至少1×106個(gè)MDA-MB-468細(xì)胞,預(yù)冷PBS洗3次,離心棄上清液,輕彈殘留的PBS使細(xì)胞團(tuán)塊散開(kāi),滴加預(yù)冷的75%乙醇,-20℃固定過(guò)夜。離心收集細(xì)胞沉淀并用PBS重懸細(xì)胞,加入RNA酶,37℃孵育30 min。離心棄上清液,加入PI染液,室溫避光孵育15 min。上機(jī)前用孔徑300μm尼龍網(wǎng)膜過(guò)濾細(xì)胞,用流式細(xì)胞儀檢測(cè),結(jié)果數(shù)據(jù)用Flowjo10軟件分析。
使用GraphPad Prism 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,定量資料用±s表示,2組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
首先,利用USP抑制劑篩選系統(tǒng)對(duì)多種天然化合物進(jìn)行篩選,發(fā)現(xiàn)CDDO-Me可以抑制USP2a對(duì)GSTUbA52的切割,由此推測(cè)CDDO-Me可能是USP2a的抑制劑(圖1A)。然后我們對(duì)CDDO-Me進(jìn)行倍比稀釋?zhuān)瑴y(cè)試不同濃度CDDO-Me在體外對(duì)USP2a活性的抑制作用(圖1B)。利用ImageJ軟件對(duì)各組的GST-UbA52條帶進(jìn)行灰度掃描,GraphPad Prism 8.0軟件分析得到CDDO-Me體外抑制USP2a活性的IC50是3.84μmol/L(圖1C)。
圖1 CDDO-Me在體外對(duì)USP2a活性的抑制作用Fig 1 Inhibition of CDDO-Meon theactivity of USP2a in vitro
為了進(jìn)一步明確CDDO-Me與USP2之間的作用關(guān)系,我們通過(guò)分子對(duì)接分析軟件在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)水平探索它們的結(jié)合方式。分析結(jié)果顯示,CDDO-Me與USP2的H456殘基之間形成氫鍵,與F409和Y514殘基之間具有疏水相互作用。CDDO-Me分子鍵合到USP2催化裂隙附近的狹窄口袋中(圖2)。
圖2 USP2a與CDDO-Me結(jié)合的分子對(duì)接分析Fig 2 Predicted interaction between CDDO-Me and USP2aby molecular docking
為明確CDDO-Me是否能與TNBC細(xì)胞中的USP2結(jié)合,我們分別收取至少1×107個(gè)MDA-MB-231、MDAMB-468、MDA-MB-231-LN2細(xì)胞,液氮反復(fù)凍融獲取細(xì)胞裂解液后,將CDDO-Me與細(xì)胞裂解液孵育后進(jìn)行CETSA實(shí)驗(yàn)。Western blotting結(jié)果顯示,與對(duì)照組(DMSO)相比,在不同的溫度(60℃以下)環(huán)境下檢測(cè)到CDDO-Me處理組的USP2a蛋白水平更高;提示CDDO-Me能靶向結(jié)合TNBC細(xì)胞中的USP2a,從而使其更加穩(wěn)定(圖3)。
圖3 CETSA實(shí)驗(yàn)檢測(cè)CDDO-Me與USP2a在TNBC細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合情況Fig 3 Interaction between CDDO-Me and USP2ain the TNBCcellsdetected by CETSAassay
鑒于CDDO-Me在體外對(duì)USP2a具有抑制作用,本研究在細(xì)胞水平進(jìn)一步檢測(cè)USP2a底物蛋白水平是否受CDDO-Me的影響。取MDA-MB-468細(xì)胞以3×105個(gè)/mL的密度接種在6孔板中,細(xì)胞貼壁后用2μmol/L CDDOMe處理不同時(shí)間(0、6、12、24 h)。Western blotting實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處理12 h后USP2a底物β-catenin和TRAF6蛋白水平即明顯降低(圖4A)。把質(zhì)粒pLVX和pLVX-USP2a瞬時(shí)轉(zhuǎn)染到MDA-MB-468細(xì)胞中,48 h后用2μmol/L CDDO-Me分別處理pLVX組和pLVX-USP2a組細(xì)胞,12 h后進(jìn)行Western blotting實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,與pLVX組相比,pLVX-USP2a組細(xì)胞中β-catenin和TRAF6的蛋白水平未出現(xiàn)明顯減少(圖4B)。
圖4 CDDO-Me對(duì)MDA-MB-468細(xì)胞中USP2a底物蛋白水平的影響Fig 4 Effectsof CDDO-Me on thelevelsof USP2asubstrateproteinsin the MDA-MB-468 cells
利用CCK8試劑盒檢測(cè)不同濃度(2.5、5、10μmol/L)CDDO-Me對(duì)MDA-MB-231、MDA-MB-468和MDA-MB-231-LN2細(xì)胞增殖的影響;結(jié)果顯示,隨著CDDO-Me濃度的升高,其對(duì)3種TNBC細(xì)胞的抑制率均逐漸升高(圖5A)。
為了檢測(cè)CDDO-Me對(duì)TNBC細(xì)胞凋亡的影響,取經(jīng)不同濃度CDDO-Me處理的MDA-MB-231、MDA-MB-468和MDA-MB-231-LN2細(xì)胞,Western blotting檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),2μmol/L CDDO-Me處理24 h可導(dǎo)致3種TNBC細(xì)胞發(fā)生caspase3蛋白活化以及PARP1蛋白的剪切(圖5B~D)。
圖5 CDDO-Me對(duì)TNBC細(xì)胞增殖和凋亡的影響Fig 5 Effectsof CDDO-Me on theproliferation and apoptosis of TNBCcells
為探討USP2a在CDDO-Me生物學(xué)效應(yīng)中的重要性,在MDA-MB-468細(xì)胞中瞬時(shí)轉(zhuǎn)染了pLVX或pLVX-USP2a質(zhì)粒,轉(zhuǎn)染后48 h和72 h pLVX-USP2a組較pLVX組USP2a蛋白水平顯著升高(圖6A)。臺(tái)盼藍(lán)拒染法結(jié)果顯示,MDA-MB-468細(xì)胞轉(zhuǎn)染質(zhì)粒后48 h再以不同濃度CDDO-Me處理24 h,PLVX-USP2a組的活細(xì)胞數(shù)目顯著多于pLVX組(圖6B)。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期結(jié)果顯示,經(jīng)1μmol/L CDDO-Me處理24 h后,pLVX組細(xì)胞出現(xiàn)明顯的S期和G2/M期阻滯(圖6C),而PLVX-USP2a組細(xì)胞則沒(méi)有明顯的細(xì)胞周期阻滯(圖6D)。
圖6 MDA-MB-468細(xì)胞中過(guò)表達(dá)USP2a對(duì)CDDO-Me增殖抑制作用的影響Fig 6 Effects of overexpression of USP2a in the MDA-MB-468 cells on CDDO-Me proliferation inhibition
USP2a在TNBC干細(xì)胞群中表達(dá)上調(diào),抑制USP2a可顯著抑制干細(xì)胞群的自我更新、增殖和耐藥性,因此USP2a被認(rèn)為是一個(gè)新的TNBC治療靶標(biāo)[13]。本研究證實(shí),CDDO-Me可通過(guò)直接抑制USP2a的活性抑制TNBC細(xì)胞的增殖和存活。
本研究發(fā)現(xiàn)CDDO-Me是USP2a的抑制劑,證據(jù)如下:①利用USP抑制劑篩選系統(tǒng)進(jìn)行體外篩選,發(fā)現(xiàn)CDDO-Me能夠在體外抑制USP2a活性。②CDDO-Me與USP2a的分子對(duì)接結(jié)果顯示,CDDO-Me可鍵合到USP2催化裂隙附近的狹窄口袋中,并與His456殘基之間形成氫鍵,與Phe409和Tyr514殘基之間具有疏水相互作用。③CETSA實(shí)驗(yàn)證明CDDO-Me可以與TNBC細(xì)胞內(nèi)的USP2a相互結(jié)合,增加其蛋白穩(wěn)定性。④Western blotting和CCK8實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在MDA-MB-468細(xì)胞內(nèi)過(guò)表達(dá)USP2a可以減弱CDDO-Me導(dǎo)致的USP2a底物水平下調(diào)、細(xì)胞周期阻滯和增殖抑制效應(yīng)。
CDDO-Me是一個(gè)多靶標(biāo)分子,能夠影響腫瘤細(xì)胞分化、增殖、凋亡和自噬相關(guān)的諸多信號(hào)通路[14]。CDDO-Me在乳腺癌中的作用也有報(bào)道。Wnt/β-catenin過(guò)表達(dá)是導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子激活的最常見(jiàn)途徑,其負(fù)責(zé)刺激干細(xì)胞中的上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變。此外,β-catenin蛋白的過(guò)度表達(dá)和累積會(huì)刺激細(xì)胞遷移,從而導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移[15]。有報(bào)道[16]稱(chēng),CDDO-Me可以抑制乳腺癌細(xì)胞的細(xì)胞活力、增殖、集落形成、干性和鼠乳腺腫瘤病毒(mouse mammary tumor virus,MMVT)-Wnt1轉(zhuǎn)基因小鼠的腫瘤生長(zhǎng),這些抑制作用是通過(guò)抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也有研究[17]發(fā)現(xiàn),CDDO-Me可以作為免疫調(diào)節(jié)劑,減輕乳腺腫瘤微環(huán)境的免疫抑制作用,增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞腫瘤浸潤(rùn),可作為乳腺癌、黑色素瘤和其他癌癥潛在的免疫療法。另外,用CDDOMe處理乳腺癌易感基因1(breastcancer susceptibility gene1,Brca1)缺陷的小鼠的乳腺,可以抑制小鼠腫瘤組織中受體酪氨酸激酶ErbB2(屬表皮生長(zhǎng)因子受體家族)的組成型磷酸化;在BRCA1缺陷細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn),CDDO-Me直接與ErbB2相互作用,降低ErbB2的組成型磷酸化,抑制增殖,并誘導(dǎo)G0/G1期阻滯[18]。目前,有關(guān)CDDO-Me在TNBC中直接靶標(biāo)的報(bào)道比較少見(jiàn)。本研究表明,USP2a是CDDO-Me的直接作用靶標(biāo)。在MDA-MB-468細(xì)胞中,CDDO-Me能夠通過(guò)抑制USP2a的活性下調(diào)β-catenin和TRAF6的蛋白水平;這在一定程度上解釋了此前報(bào)道的CDDO-Me對(duì)Wnt/β-catenin信號(hào)通路的抑制作用。此外,有報(bào)道[19-20]稱(chēng)TRAF6在乳腺癌中高表達(dá),促進(jìn)乳腺癌的增殖與轉(zhuǎn)移;CDDO-Me可能通過(guò)促進(jìn)TRAF6降解而抑制乳腺癌的增殖與轉(zhuǎn)移。本課題組曾報(bào)道過(guò)CDDO-Me可以抑制泛素特異性蛋白酶7(ubiquitinspecific protease7,USP7)的活性[12]。USP7在乳腺癌中被認(rèn)為是一個(gè)癌基因,通過(guò)介導(dǎo)組蛋白甲基化酶鋅指蛋白8(plant homeodomain finger protein 8,PHF8)的穩(wěn)定性促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生[21]。因此,尚不能排除有USP7參與了CDDO-Me在TNBC細(xì)胞中發(fā)揮的效應(yīng)。在TNBC細(xì)胞中,CDDO-Me可能同時(shí)抑制了USP2a和USP7的活性,進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖和存活。
體外實(shí)驗(yàn)顯示,CDDO-Me對(duì)正常細(xì)胞的毒性不大,包括人成纖維細(xì)胞[22]、外周血單核細(xì)胞[23]和乳腺正常上皮細(xì)胞[24],因此其作用具有一定的特異性。CDDOMe目前已被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于奧爾波特綜合征和肺動(dòng)脈高壓治療的Ⅱ期臨床試驗(yàn)。然而,CDDO-Me在治療Ⅱ型糖尿病慢性腎病的Ⅲ期臨床試驗(yàn)中的結(jié)果顯示,給藥組心血管事件發(fā)生率更高。因此,CDDO-Me還有待進(jìn)一步完善。就USP2a抑制劑而言,CDDO-Me與現(xiàn)有USP2a抑制劑的結(jié)構(gòu)不同,可為發(fā)展USP2a抑制劑提供新的骨架。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)CDDO-Me可抑制USP2a活性,進(jìn)而抑制TNBC細(xì)胞增殖以及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;本研究也為開(kāi)發(fā)新的USP2a抑制劑提供了先導(dǎo)化合物。
參·考·文·獻(xiàn)
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上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2021年8期