柳素玲团队揭示干扰MSN-NONO复合体激活的CREB信号通路可以为三阴性乳腺癌提供潜在的治疗新策略

发表时间:2020-03-03  |  阅读次数:271次  |  字体大小 [ ]

       三阴性乳腺癌(Triple-negative breast cancer, TNBC)由于多种受体(ER, PR, HER-2)的表达缺乏治疗方法有限,一直是乳腺癌研究的热点和治疗的难点[1]。随着对三阴性乳腺癌的研究深入,研究人员一直在寻找三阴性乳腺癌治疗的分子靶点,试图开发出更为有效的三阴性乳腺癌治疗方案。

       近日,我院柳素玲团队在Science Advances杂志在线发表了题为Interfering MSN-NONO complex-activated CREB signaling as a therapeutic strategy for triple-negative breast cancer的研究性论文,揭示了三阴性乳腺癌特异性高表达的MSN可以通过与核蛋白NONO相互作用促进激酶PKCζ的核定位,从而磷酸化CREB并激活了其下游信号通路,为基于MSN和下游信号通路开发新的针对三阴性乳腺癌的治疗方法提供了有力的证据。

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       为了寻找在三阴性乳腺癌中富集表达的基因以期发现新的三阴性乳腺癌治疗的分子靶点,柳素玲团队的博士研究生秦媛媛等人通过对三阴性乳腺癌和非三阴性乳腺癌的细胞系和临床样本进行了RNA测序分析发现MSN在三阴性乳腺癌中特异性高表达。MSN属于ERM家族蛋白,蛋白的558位点的苏氨酸残基能够发生磷酸化修饰[2],体内外实验发现MSN显著促进乳腺癌的进展,并且这种现象强烈依赖于其558位点苏氨酸残基的磷酸化。

       机制上,他们发现MSN能够与核蛋白NONO相互作用。以往研究报道MSN主要分布于细胞质和细胞膜突起的内侧,而NONO是一个核定位的蛋白。他们通过观察MSN蛋白在细胞中的分布情况发现细胞中的MSN蛋白不仅存在于细胞质中,还具有较强的入核倾向,并且实验证实MSN和NONO的相互作用是MSN入核的关键。NONO是cAMP响应的信号通路中的一个组成部分,他们通过实验发现MSN通过与NONO的相互作用促进CREB的蛋白磷酸化及上调下游基因的表达水平。据相关报道,NONO参与cAMP信号通路的过程是通过缩减RNA聚合酶和带有CREB响应元件的下游基因的启动子区域来促进基因的转录,这个过程并未涉及CREB的磷酸化水平的改变[3]。CREB是一种核定位的蛋白,其蛋白磷酸化需要细胞核内的激酶发挥作用。他们在MSN过表达细胞系的蛋白质免疫沉淀样品中检测到了激酶pPKCζ存在。进一步探究pPKCζ在MSN-NONO相互作用促进CREB磷酸化过程中的作用,他们发现pPKCζ的核定位水平在MSN或者NONO敲低的细胞系中被显著下调。此外,在利用PKC的小分子抑制剂Go6983处理乳腺癌细胞之后MSN过表达促进CREB磷酸化的现象被显著回补。综上所述,当MSN与NONO发生相互作用在NONO的帮助下进入细胞核时,激酶pPKCζ也通过与MSN的相互作用被带入细胞核中,pPKCζ入核之后使得核内的CREB磷酸化,激活了CREB信号通路并进一步促进了乳腺癌的进展。另外他们利用来自临床三阴性乳腺癌患者的异种移植瘤模型评估了CREB作为三阴性乳腺癌治疗靶点的效果。结果显示,CREB抑制剂666-15单独施加就对体内实验中乳腺癌的生长有更好的抑制作用,而与化疗药物多西他赛联合使用抑制肿瘤生长的效果更加显著。总结来看,本研究表明磷酸化的MSN及其激酶PKCζ在核蛋白NONO的帮助下进入细胞核。pPKCζ的核定位上升使得CREB磷酸化,从而CREB信号通路被激活,增强了含有cAMP响应元件的相关基因的表达如ALS2及CCNA1,最终促进乳腺癌的进展。

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       据悉,复旦大学生物医学研究院/附属肿瘤医院博士研究生秦媛媛、陈为龙为论文共同第一作者,柳素玲教授为通讯作者。

 

参考文献

1.       C. Denkert, C. Liedtke, A. Tutt, G. von Minckwitz, Molecular alterations in triple-negative breast cancer-the road to new treatment strategies. Lancet 389, 2430-2442 (2017).

2.       P. Vitorino, S. Yeung, A. Crow, J. Bakke, T. Smyczek, K. West, E. McNamara, J. Eastham-Anderson, S. Gould, S. F. Harris, C. Ndubaku, W. Ye, MAP4K4 regulates integrin-FERM binding to control endothelial cell motility. Nature 519, 425-430 (2015).

3.       J. Y. Altarejos, M. Montminy, CREB and the CRTC co-activators: sensors for hormonal and metabolic signals. Nat Rev Mol Cell Biol 12, 141-151 (2011).


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