Acta Neuropathologica: KBTBD6/7-DRD2轴调控垂体腺瘤对多巴胺激动剂治疗的敏感性
2020-09-07 MedSci原创 MedSci原创
垂体腺瘤是最常见的颅内肿瘤之一，约40%的垂体腺瘤是泌乳素瘤。多巴胺激动剂（DAs），如溴隐亭（BRC）和卡麦角林（CAB），是催乳素瘤的一线治疗方法，因为它们能有效地减少血清催乳素（PRL）的分泌，
垂体腺瘤是最常见的颅内肿瘤之一，约40%的垂体腺瘤是泌乳素瘤。多巴胺激动剂（DAs），如溴隐亭（BRC）和卡麦角林（CAB），是催乳素瘤的一线治疗方法，因为它们能有效地减少血清催乳素（PRL）的分泌，并且在大约90%的患者中被证明能显著缩小肿瘤大小。DAs的作用机制主要是激活垂体瘤细胞表面的多巴胺2型受体（DRD2）。多巴胺受体（DRs）属于G蛋白偶联受体（GPCR）超家族，分为D1样（D1和D5受体）或D2样（D2、D3和D4受体），分别激活（通过Gs蛋白）或抑制（通过Gi/o-蛋白）腺苷酸环化酶（AC）。DAs决定了DRD2型受体的治疗作用，但目前尚不清楚多巴胺2型受体（DRD2）表达的分子机制。在这项研究中，作者团队首先证明DRD2经历了蛋白酶体介导的降解。通过进一步采用酵母双杂交系统，鉴定了kelch重复和BTB (POZ)结构域(含7个碱基对)，7个碱基对是CUL3-RING泛素(Ub)连接酶复合物的底物衔接子，是DRD2相互作用蛋白。KBBD6/7直接与DRD2相互作用，并在五个泛素化位点(K221、K226、K241、K251和K258)泛素化DRD2。高亲和力DRD2激动剂CAB诱导DRD2内化，在KBTBD6/7的控制下通过泛素化降解胞浆DRD2，其活性减弱了CAB介导的AKT/mTOR途径的抑制作用。采用CRISPR-Cas9技术制备KBTBD7基因敲除小鼠，其垂体、丘脑和心脏DRD2蛋白的静态水平较野生型小鼠升高。在人垂体肿瘤中，KBTBD6/7的表达一直与DRD2的表达呈负相关。此外，KBTBD7在多巴胺抗性催乳素瘤中高表达，但在多巴胺敏感性催乳素瘤中低表达。敲除KBBD6/7致敏的MMQ细胞和原发性垂体肿瘤细胞进行CAB治疗。相反，KBTBD7过表达增加雌激素诱导的原位大鼠催乳素瘤模型的CAB抗性。综上所述，我们的发现揭示了多巴胺受体2蛋白降解的新机制，并显示了KBTBD6/7-多巴胺受体2轴调节多巴胺受体对多巴胺治疗的敏感性。因此，KBTBD6/7有望成为垂体肿瘤的治疗靶点。
方法： HEK293T细胞由胡荣贵实验室提供。MMQ大鼠垂体细胞系购自美国型培养标本集并且已被证明没有支原体污染（使用支原体染色检测试剂盒进行检测，Beyotime，cat no.C0296，China）。HEK293T细胞培养在杜尔贝科改良的Eagle培养基中（DMEM，Gibco，11965-118），并添加10%（v/v）胎牛血清（FBS，Moregate，FBS500）、100 U/ml青霉素和100μg/ml链霉素（Gibco，15140122）。MMQ细胞培养于含2.5%胎牛血清、15%马血清（Bioind，04-004-1A）和1%青霉素/链球菌霉素的Ham's F-12K（Kaighn's）培养基（Gibco，21172022）。对于原发性垂体瘤细胞培养，从手术中分离的PA组织被酶和机械分散，获得的肿瘤细胞通过反复离心仔细洗涤，并在添加10%FBS和1%青霉素/链霉素的DMEM中培养。所有细胞系维持在37℃下5%二氧化碳的增湿空气中。
综上所述，这项研究的结果为KBTBD6/7介导的DRD2泛素可能参与大脑的重要功能提供了合理有力的支持。此外，KBTBD7可通过与MKK3/6相互作用促进p38和NF-κB信号的激活，从而降低存活率和心功能，增加心肌梗死后的梗死面积和疤痕。有趣的是，我们还观察到在KBTBD7KO小鼠模型中，DRD2在包括心脏在内的各种不同器官中的表达增加。因此，我们的研究结果为将来研究KBTBD6/7-DRD2相互作用的功能提供了基础。
Liu, Y.T., Liu, F., Cao, L. et al. The KBTBD6/7-DRD2 axis regulates pituitary adenoma sensitivity to dopamine agonist treatment. Acta Neuropathol 140, 377–396 (2020).
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