在原发性及获得性内分泌治疗耐药的乳腺癌中靶向治疗Nemo样激酶

Therapeutic Targeting of Nemo-like Kinase in Primary and Acquired Endocrine-resistant Breast Cancer

作者信息Xian Wang, Jamunarani Veeraraghavan, Chia-Chia Liu, Xixi Cao, Lanfang Qin, Jin-Ah Kim, Ying Tan, Suet Kee Loo, Yiheng Hu, Ling Lin, Sanghoon Lee, Martin J Shea, Tamika Mitchell, Shunqiang Li, Matthew J Ellis, Susan G Hilsenbeck, Rachel Schiff, Xiao-Song Wang
PMID33542078
发布时间2021-05
DOI10.1158/1078-0432.CCR-20-2961

实验完整度

高

包含体外细胞实验、激酶实验、基因表达分析、细胞系及患者来源异种移植模型等多层级验证,并有功能与机制研究。

主要模型

内分泌耐药乳腺癌细胞系(BT483, MCF7-TamR, T47D-TamR等) 细胞系来源异种移植模型(T47D-TamR) 患者来源异种移植模型(WHIM 11J) 公开基因表达数据集患者队列

重点核对

NLK表达水平与患者预后关联 VX-702对NLK激酶活性的抑制作用 VX-702与依维莫司联合用药的体内效果 ERα和SRC-3磷酸化水平变化

摘要

目的:内分泌治疗耐药仍是雌激素受体(ER)阳性乳腺癌面临的主要临床挑战。尽管针对已知生存信号的药物临床试验结果令人鼓舞,但复发仍不可避免。在未知的逃逸通路中发现新的药物靶点仍是未满足的需求。在此,我们报道Nemo样激酶(NLK)作为一个新的可成药激酶靶点,赋予内分泌治疗耐药的乳腺癌前所未有的生存信号。实验设计:通过MTS实验检测NLK抑制对内分泌治疗耐药乳腺癌细胞系活力的影响。通过激酶实验验证VX-702对NLK活性的作用。通过免疫沉淀、激酶实验、荧光素酶实验和RNA测序检测NLK对ER及其共激活因子SRC-3的调控。在细胞系来源和患者来源的异种移植肿瘤模型中测试了VX-702和依维莫司的治疗效果。结果:NLK过表达导致内分泌治疗反应性降低,并与他莫昔芬治疗患者的不良预后相关。机制上,NLK至少部分通过增强ERα及其关键共激活因子SRC-3的磷酸化来调节ERα转录活性。通过查询激酶谱数据库,我们发现并验证了一种高度选择性的双重p38/NLK抑制剂VX-702。VX-702与mTOR抑制剂依维莫司联合用药在获得性或原发性内分泌耐药的细胞系来源和患者来源的异种移植肿瘤模型中显示出显著的治疗效果。结论:总之,本研究揭示了治疗性调节NLK在管理具有活跃NLK信号的内分泌治疗耐药乳腺癌中的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
NLK在乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用及其作为治疗靶点的潜力。
核心机制
NLK通过增强ERα及其共激活因子SRC-3的磷酸化来调节ER转录活性。
主要证据
体外实验显示NLK抑制降低细胞活力,激酶实验证实VX-702抑制NLK活性,体内模型显示VX-702联合依维莫司具有显著疗效。
研究意义
NLK可作为内分泌治疗耐药乳腺癌的新治疗靶点,VX-702联合依维莫司可能为这些患者提供治疗选择。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

基因表达与生存分析

评估NLK表达与内分泌治疗患者预后的关联

分析公开基因表达数据集(GSE6532, GSE17705, GSE2034),利用Kaplan-Meier分析比较NLK高表达与低表达患者的无复发生存期。

2

体外细胞活力实验

检测NLK抑制对内分泌耐药乳腺癌细胞活力的影响

使用MTS实验检测NLK siRNA或VX-702处理后细胞活力,并在存在或不存在他莫昔芬的条件下进行。

3

分子机制研究

阐明NLK调节ER转录活性的分子机制

通过免疫沉淀检测NLK与ERα相互作用,通过体外激酶实验验证NLK对ERα和SRC-3的磷酸化,通过荧光素酶报告基因检测ER转录活性,通过RNA-seq分析ER靶基因表达变化。

4

体内疗效评估

评估VX-702单独或联合依维莫司对内分泌耐药肿瘤的治疗效果

在T47D-TamR细胞系来源异种移植模型和WHIM 11J患者来源异种移植模型中,比较VX-702、依维莫司、联合用药或安慰剂对肿瘤生长的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基ATCC--
DMEM培养基Thermo Fisher Scientific--
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
L-谷氨酰胺Invitrogen--
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
聚凝胺Sigma-Aldrich--
遗传霉素Invitrogen--
多西环素Sigma-Aldrich--
CellTiter 96试剂盒Promega--
4-羟基他莫昔芬Sigma-AldrichH7904
VX-702LC LaboratoriesV-9366
依维莫司LC labsE-4040
氟维司群SelleckchemS1191
RIPA裂解液Sigma-Aldrich--
蛋白酶抑制剂混合物片剂Roche Diagnostics--
硝酸纤维素膜Invitrogen--
抗NLK抗体SigmaN8288
抗β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology4970
抗ERα抗体Thermo Fisher--
pERα-S118抗体Cell Signaling Technology2511
pERα-S104/106抗体Bioss ANTIBODIESBS3131R
pERα-S167抗体Bioss ANTIBODIESBS0894R
蛋白A/G-琼脂糖珠Santa Cruz--
全长ERα重组蛋白Life TechnologiesRP-310
重组SRC-3蛋白----
活性重组全长NLK蛋白N15-10GSignalChem--
激酶缓冲液SignalChem--
ERE-TK-Luc报告基因质粒----
pCMV β-半乳糖苷酶----
XtremeGene HP转染试剂Roche Diagnostics--
荧光素酶报告基因检测试剂盒Promega--
他莫昔芬SigmaT9262
基质胶BD--
NLK特异性siRNA#1Dharmacon--
NLK特异性siRNA#2Dharmacon--
ON-TARGETplus非靶向混合siRNADharmaconD-001810-10-50

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
基因表达与生存分析
数据集来源、NLK探针、分组阈值、随访时间
阅读提示:Materials and Methods: Gene expression data and survival analysis; Figure 1 legend
细胞培养
细胞系来源、培养条件、TamR细胞建立方法、Tam浓度
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture; Figure 1 legend
体外药物处理
细胞密度、siRNA浓度、药物浓度、处理时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell viability assays; Figure 2 legend
分子机制研究
IP抗体、激酶底物、报告基因、细胞处理条件
阅读提示:Materials and Methods: Co-Immunoprecipitation Assay, In vitro kinase assay, Luciferase assay; Figure 3 legend
体内异种移植
动物品系、肿瘤接种方式、分组、给药剂量和途径、观察时间
阅读提示:Materials and Methods: In vivo xenograft models and preclinical studies; Figure 4, 6 legends