含溴结构域蛋白4抑制导致Wilms肿瘤中MYCN下调

Bromodomain 4 inhibition leads to MYCN downregulation in Wilms tumor

作者信息Andrew D Woods, Noah E Berlow, Michael V Ortiz, Filemon Dela Cruz, Armaan Siddiquee, Diego F Coutinho, Reshma Purohit, Katherine E Tranbarger Freier, Joel E Michalek, Melvin Lathara, Kevin Matlock, Ganapati Srivivasa, Brigitte Royer-Pokora, Renata Veselska, Andrew L Kung, Charles Keller
PMID34693628
发布时间2022-02
DOI10.1002/pbc.29401

实验完整度

包含体外细胞实验(药物筛选、Western blot、增殖、凋亡检测、微流体)、体内PDX模型,以及患者样本和TARGET数据,具备功能验证和机制验证。

主要模型

Wilms肿瘤细胞系(COG-W-408、Wit49、17.94等) 患者来源异种移植(PDX)模型(MSKREN-57196、MSKREN-31827) 非间变性细胞系(IM-WT-1、IM-WT-6、IM-WT-10等) 患者原代细胞培养(PCB-00007、CF-00136、CF-00333)

重点核对

AZD5153的浓度(IC50范围140 nM至2.1 μM,HEK293为4.37 μM) 细胞系来源及间变状态(如Wit49为间变性,COG-W-408为非间变性) 药物暴露时间(24小时、72小时)及蛋白水平变化 体内实验给药方案(5 mg/kg PO BID,21天) TARGET队列中MYCN表达与总生存期关联(P=0.02)

摘要

背景:Wilms肿瘤是儿童最常见的肾癌。已描述两种不同的Wilms肿瘤组织学亚型:缺乏间变的肿瘤(良好亚型)和显示间变特征的肿瘤(不良亚型)。患有良好疾病的儿童通常预后很好,而那些有间变的儿童往往对标准治疗难治,预后差,导致未满足的临床需求。MYCN失调已与多种儿童癌症包括Wilms肿瘤相关。方法:在此背景下,我们采用功能基因组学方法为那些患有间变性Wilms肿瘤的患者寻找新的治疗策略。基因组分析和体外实验表明,通过在间变性和非间变性Wilms肿瘤模型中抑制BRD4来调节MYCN过表达,可以降低细胞生长。结果:我们观察到在Wilms肿瘤细胞系中,BRD4抑制后MYCN和MYCC蛋白水平随时间依赖性降低,导致细胞死亡和增殖抑制。BRD4抑制显著减少了Wilms肿瘤患者来源异种移植(PDX)小鼠模型中的肿瘤体积。结论:我们提出AZD5153,一种新型双BRD4抑制剂,可以降低间变性和非间变性Wilms肿瘤细胞系中的MYCN水平,减少Wilms肿瘤PDX中的肿瘤体积,并应进一步探索其治疗潜力。

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
BRD4抑制剂AZD5153能否通过下调MYCN/MYCC来抑制间变性Wilms肿瘤的生长?
核心机制
BRD4抑制导致MYCN和MYCC蛋白水平暂时性降低,从而抑制细胞增殖,而非诱导凋亡。
主要证据
在多种Wilms肿瘤细胞系中,AZD5153处理后MYCN和MYCC蛋白水平在24小时下降;BrdU掺入实验显示增殖显著降低;在PDX模型中肿瘤体积减小。
研究意义
AZD5153可能作为MYC失调的Wilms肿瘤(包括间变性和非间变性)的潜在治疗药物,需进一步探索。

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

化学药物筛选

识别能抑制Wilms肿瘤细胞生长的药物,特别是针对间变性亚型

用60种药物对多个Wilms肿瘤细胞系和原代培养进行筛选,随后用5种BET/BRD抑制剂(含AZD5153)测试3个细胞系,确定AZD5153最有效。

2

细胞活力与增殖检测

确定AZD5153对细胞死亡和增殖的影响

通过Annexin V/PI染色和BrdU掺入实验,观察AZD5153处理后细胞凋亡和增殖变化。

3

蛋白表达分析

检测AZD5153处理对MYCN和MYCC蛋白水平的影响

用Western blot检测多个Wilms肿瘤细胞系在AZD5153处理后的MYCN和MYCC蛋白水平。

4

临床剂量模拟实验

在体外模拟临床给药时AZD5153对细胞生长的影响

使用微流控系统,模拟人推荐II期剂量(15 mg/kg BID)的血药浓度(Cmax=110 nM, Css=58 nM),观察Wit49细胞生长。

5

体内疗效评估

评估AZD5153在Wilms肿瘤PDX模型中的抗肿瘤效果

在两种PDX模型中,口服AZD5153(5 mg/kg BID)或载体对照21天,监测肿瘤体积和疾病控制。

6

放射联合实验

评估AZD5153与放射联合对Wilms肿瘤细胞活力的影响

将放射敏感和不敏感的Wilms肿瘤细胞系分别置于辐射、AZD5153、两者联合条件下,72小时后测定活力。

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
CellTiter-Glo®发光细胞活力检测试剂盒PromegaG7573
C-MYC标签抗体Thermo Fisher ScientificPA1-981
N-MYC多克隆抗体Thermo Fisher ScientificPA5-17403
过氧化物酶标记的抗兔二抗Vector laboratoriesPI-1000
Clarity Western ECL底物Bio-Rad1705061
Annexin V-FITC凋亡染色/检测试剂盒Abcamab14085
BioVision BrdU增殖板读取检测试剂盒BioVision306-200
RPMI-1640细胞培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素溶液Gibco--
AZD5153Selleck Chemicals--
JQ1Selleck Chemicals--
I-BET-762Selleck Chemicals--
BI5352Selleck Chemicals--
LY20094Selleck Chemicals--
GentleMacs组织解离器Miltenyi Biotec GmbH130-093-235
Nunc™ 384孔聚苯乙烯白色微孔板Thermo Fisher Scientific164610
Multi-Flo液体分配器BioTek--
Synergy HT酶标仪BioTek--
Tecan D300e数字分配器Hewlett Packard--
SDS-PAGE凝胶Bio-Rad4561024
PVDF膜----
IVIS Lumina成像系统PerkinElmer--
BD FACSAria II流式细胞仪Becton Dickinson Biosciences--
CellASIC® ONIX2微流控系统EMDMillipore--
CellASIC ONIX M04切换板----
XLMulti S1培养箱Pecon--
LSM800共聚焦倒置激光扫描显微镜Zeiss--
MX-20 X射线柜Faxitron--
Nunc™ 96孔白壁组织培养板Thermo Fisher Scientific136101
NOD SCID gamma小鼠Jackson Labs005557

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
药物筛选
细胞系和原代培养的类型、药物浓度范围、处理时间、检测方法
阅读提示:Methods 中的 Chemical screens
Western blot
抗体稀释比例、蛋白上样量、曝光时间、处理时间和浓度
阅读提示:Methods 中的 Western blot analysis 及图3图注
细胞增殖检测
AZD5153浓度、处理时间、BrdU掺入方法
阅读提示:Methods 中的 BrdU incorporation experiments 及图S2图注
微流控实验
药物浓度(Cmax 110 nM、Css 58 nM)、暴露时间、细胞密度
阅读提示:Methods 中的 Microfluidics experiments 及图4图注
体内实验
PDX模型、给药剂量(5 mg/kg PO BID)、治疗时间、肿瘤体积测量方法
阅读提示:Methods 中的 In vivo studies 及图5图注