合成致死作用.docVIP

所谓合成致死作用，是指通过治疗药物和致癌基因的协同作用杀灭肿瘤。这是一种治疗肿瘤的间接但有效方式。 　　分子靶向治疗肿瘤的意义在于选择性地杀灭肿瘤细胞而不伤害正常组织。这就需要明确在肿瘤细胞中异常活化的致病通路，并针对性地将其阻断。由于很多致癌信号通路都涉及到转录因子的异常活化，小分子抑制剂很难直接起到阻断作用。 　　一种替代策略就是靶向阻断某种细胞生存增殖的基本过程，例如细胞周期。在正常细胞中，这仅仅导致细胞周期停滞；而在肿瘤细胞中，由于存在特殊的致癌通路活化，这一手段会诱发肿瘤细胞死亡，即合成致死作用（synthetic lethal cooperation）。所谓合成致死作用，是指通过治疗药物和致癌基因的协同作用杀灭肿瘤。这是一种治疗肿瘤的间接但有效方式。 　　举例说明，原癌基因MYC编码一个多效性转录因子，在正常情况下，通过调控多达10000余种基因的表达影响细胞的生长、增殖和分化等生理过程。然而，MYC基因的过度表达则与基因不稳定性、肿瘤发生、细胞凋亡等相关，所以，合成致死作用在MYC过表达肿瘤的治疗中起到关键作用。 　　抑制CDK1作为治疗MYC过表达肿瘤的潜在方式 　　细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）是一组协调细胞周期进程的蛋白激酶。CDK1和CDK2通过与细胞周期调节蛋白（Cyclin）形成不同的复合物，在哺乳动物细胞周期调节中起到关键作用。其中，CDK1更是与细胞分裂关系密切，CDK1 与cyclin B 形成的复合物在有丝分裂早期的纺锤体形成、染色体聚集、协调染色体分离等步骤中起到重要作用。已知有小分子抑制剂能靶向抑制CDK1功能，使正常细胞的细胞周期停滞于G2期。而我们的研究显示，在MYC基因过度表达的肿瘤细胞中抑制CDK1功能，会特异性诱发细胞凋亡。 　　研究使用了CDK1选择性抑制剂purva?lanol，与人视网膜色素上皮细胞（RPE）共同孵育24小时后，有40%~60%细胞的细胞周期停滞于G2期。为了研究合成致死作用，我们在Rat1细胞系中表达了作用机理不同的癌基因（MYC、E2F1、E2F3、活化NOTCH1、ID1、活化AKT、BCR/ABL 和活化HRAS等），并使用purvalanol处理。结果显示，在暴露于purvalanol 之后，只有过度表达MYC 基因的Rat1 细胞系发生了细胞大量死亡的现象。同样的现象也可在过度表达MYC基因的RPE细胞系中观察到。 　　值得注意的是，purvalanol与MYC基因的合成致死作用与p53 无关。但是，当MYC 和BCL2 基因同时表达时，purvalanol所诱导的凋亡被完全阻断，细胞周期停滞于G2期。这一现象提示，线粒体凋亡途径介导了这一合成致死作用。 　　在人类的肿瘤细胞系中，我们也观察到了类似现象。那些已知高表达MYC基因的肿瘤细胞系（DAUDI、RAMOS、RAJI以及多发性骨髓瘤和小细胞肺癌细胞系等），对purvalanol非常敏感，且其敏感性与MYC基因表达水平呈正相关。 　　最后，我们在两项体内试验中验证了CDK1抑制剂与MYC的合成致死作用。首先，我们将MYC 过表达淋巴瘤细胞注入C57B/6小鼠腹膜腔内，在肿瘤形成后，小鼠开始接受7 天的urvalanol 腹腔注射治疗[20 mg/（kg·次）]。结果发现，治疗组小鼠比对照组小鼠的生存期显著延长（41天对30天，P=0.0026）。之后，我们又使用了MYC转基因小鼠肝癌模型。在这种小鼠模型（Tet-o-MYC/LAP-tTA）中，MYC 的表达被食物中的多西环素（doxycycline）所抑制。在停止在食物中添加多西环素3周后，由于MYC 基因高表达，Tet-o-MYC/LAP-tTA 小　　鼠的肝脏中逐渐形成肿瘤病灶。我们的试验发现，在治疗3周后，几乎所有对照组小鼠均发生了肉眼可见肝脏肿瘤（＞4 mm），而purvalanol治疗组[20 mg/（kg·次）]小鼠肿瘤发生率较对照组显著减少（见图）。  ? ? ? ?在这项研究中，我们证实了过度表达MYC 基因与CDK1 抑制剂的合成致死作用。临床前数据证实了CDK1抑制剂的强大治疗作用。同时提示，过度表达MYC基因可以作为筛选CDK1抑制剂敏感肿瘤的生物标志物。 　　Aurora-B 激酶抑制剂与MYC癌基因的合成致死作用 　　染色体乘客蛋白复合物（chromosomepassenger protein complex，CPPC）由极光激酶B（aurora-B）、survivin、INCENP 和borea?lin等蛋白组成。CPPC的功能涉及细胞分裂过程的多个方面，包括纺锤体检测点、染色体分离、细胞质分裂等。VX-680是一种小分子抑制剂，可有效且可逆地抑制CPPC的催化亚基aurora-B。 　　我们的研究发现，异