STTT:中国科学院刘青松/刘静/王文超发现一种有效的不可逆EZH2抑制剂,靶向CDK4转录恶性肿瘤

2023-01-19 iNature iNature 发表于陕西省

Zeste 同源物2增强子(EZH2)是PRC2复合体的一个酶亚基,通过其催化和非催化活性在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。

Zeste 同源物2增强子(EZH2)是PRC2复合体的一个酶亚基,通过其催化和非催化活性在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。EZH2的过表达或功能获得性突变与三阴性乳腺癌(TNBC)和弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的肿瘤细胞增殖显著相关。目前可用的EZH2抑制剂,如EPZ6438和GSK126,均可用于临床或已达到临床试验。然而,某些肿瘤对这些酶抑制剂具有耐药性。

2023年1月16日,中国科学院合肥物质科学研究院刘青松、刘静及王文超共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38)在线发表题为“Discovery of IHMT-337 as a potent irreversible EZH2 inhibitor targeting CDK4 transcription for malignancies”的研究论文,该研究表明IHMT-337是一种有效的不可逆EZH2抑制剂用于靶向CDK4转录恶性肿瘤。该研究通过合理设计和化学筛选,发现了一种新的不可逆EZH2抑制剂IHMT-337,它通过E3连接酶chip介导的泛素化途径共价结合并降解EZH2。

该研究发现IHMT-337通过靶向CDK4(一种新的PRC2复合物和EZH2的酶活性独立功能)的转录调节影响TNBC细胞的细胞周期进程。更重要的是,该化合物在体外和体内不同的临床前模型中都能抑制DLBCL和TNBC细胞增殖。综上所述,该研究结果表明,除了酶抑制外,用IHMT-337破坏EZH2可能是TNBC和其他不依赖于EZH2酶活性的恶性肿瘤的一种有前途的治疗策略。

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EZH2功能获得性突变和过表达导致H3K27me3水平异常,导致肿瘤发生和转移。在超过20%的弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)和27%的滤泡性淋巴瘤(FL)患者中发现EZH2的功能获得点突变。这些突变被认为是淋巴瘤发生的早期克隆事件,能够维持疾病进展。
 
EZH2和BCL-6突变共同促进GC源性淋巴瘤的形成。这些发现表明EZH2突变与其他异常共同促进了恶性生发中心表型。除了突变外,EZH2在各种实体肿瘤中也被观察到过表达,包括膀胱癌、胃癌、前列腺癌、黑素瘤、乳腺癌。研究发现EZH2的异常表达与乳腺癌的疾病进展有关,并导致前列腺癌和乳腺癌侵袭转移的风险增加。
 
除了典型的PRC2依赖作用外,EZH2还以PRC2复合物或甲基转移酶活性不依赖的方式在癌症中起作用。近年来,许多研究发现EZH2作为转录因子或共激活因子具有非规范功能,因此在这些癌症中具有不同的功能。有趣的是,EZH2本身可能在TNBC中转录激活RelB,增加了并发症。用雌二醇/epoch和连环蛋白处理,EZH2结合形成MYC启动子上的复合物,其激活转录独立于TNBC中的组蛋白甲基转移酶活性。这些结果表明,EZH2在癌细胞的转录调控中起着重要的作用,可能是包括TNBC在内的癌症治疗的一个很有前景的靶点。
 
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IHMT-337通过靶向CDK4的转录调控影响细胞周期进程(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy 
 
目前开发的大多数EZH2抑制剂主要针对EZH2的酶活性,并表现出抗肿瘤活性,包括Tazmestat、CPI1205、GSK126、 UNC1999和EPZ005687。EPZ6438已获得美国FDA批准,用于治疗转移性或局部晚期上皮样肉瘤或复发/难治性FL患者。这些抑制剂的临床前研究显示,对不依赖其酶活性的癌症的疗效有限。此外,在长期使用EZH2抑制剂治疗后出现耐药,其中许多耐药是由获得性EZH2突变引起的,这些突变阻止了药物结合或依赖其转录活性。
 
最近,蛋白降解靶向嵌合体 (PROTACs)和疏水标记技术在乳腺癌的临床前研究中证明了降解EZH2的可能性,并取得了令人满意的结果。基于这一令人信服的证据,研究人员提出,在更依赖于EZH2的非典型作用的癌症中,除了酶抑制外,协同降解EZH2可能更有效。因此,新一代EZH2降解抑制剂的发现和开发可能提供潜在的治疗益处。
 
在这里,该研究揭示了EZH2在TNBC中的一种新的转录调节功能,这是首次报道CDK4作为EZH2的底物,从而扩大了EZH2降解物的临床应用。该研究发现EZH2在TNBC中高表达,并通过调节CDK4作为转录因子,用IHMT-337降解EZH2导致CDK2同时降低,这为该化合物用于基底样TNBC的临床应用提供了证据。
 
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41392-022-01240-3

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