柳素玲團(tuán)隊在《Science Advances》揭示干擾MSN-NONO復(fù)合體激活的CREB信號通路可以為三陰性乳腺癌提供潛在的治療新策略
三陰性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）由于多種受體（ER, PR, HER-2）的表達(dá)缺乏治療方法有限，一直是乳腺癌研究的熱點和治療的難點[1]。隨著對三陰性乳腺癌的研究深入,研究人員一直在尋找三陰性乳腺癌治療的分子靶點，試圖開發(fā)出更為有效的三陰性乳腺癌治療方案。
近日，我院柳素玲團(tuán)隊在Science Advances雜志在線發(fā)表了題為Interfering MSN-NONO complex-activated CREB signaling as a therapeutic strategy for triple-negative breast cancer的研究性論文，揭示了三陰性乳腺癌特異性高表達(dá)的MSN可以通過與核蛋白NONO相互作用促進(jìn)激酶PKCζ的核定位，從而磷酸化CREB并激活了其下游信號通路，為基于MSN和下游信號通路開發(fā)新的針對三陰性乳腺癌的治療方法提供了有力的證據(jù)。
為了尋找在三陰性乳腺癌中富集表達(dá)的基因以期發(fā)現(xiàn)新的三陰性乳腺癌治療的分子靶點，柳素玲團(tuán)隊的博士研究生秦媛媛等人通過對三陰性乳腺癌和非三陰性乳腺癌的細(xì)胞系和臨床樣本進(jìn)行了RNA測序分析發(fā)現(xiàn)MSN在三陰性乳腺癌中特異性高表達(dá)。MSN屬于ERM家族蛋白，蛋白的558位點的蘇氨酸殘基能夠發(fā)生磷酸化修飾[2]，體內(nèi)外實驗發(fā)現(xiàn)MSN顯著促進(jìn)乳腺癌的進(jìn)展，并且這種現(xiàn)象強(qiáng)烈依賴于其558位點蘇氨酸殘基的磷酸化。
機(jī)制上，他們發(fā)現(xiàn)MSN能夠與核蛋白NONO相互作用。以往研究報道MSN主要分布于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜突起的內(nèi)側(cè)，而NONO是一個核定位的蛋白。他們通過觀察MSN蛋白在細(xì)胞中的分布情況發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中的MSN蛋白不僅存在于細(xì)胞質(zhì)中，還具有較強(qiáng)的入核傾向，并且實驗證實MSN和NONO的相互作用是MSN入核的關(guān)鍵。NONO是cAMP響應(yīng)的信號通路中的一個組成部分，他們通過實驗發(fā)現(xiàn)MSN通過與NONO的相互作用促進(jìn)CREB的蛋白磷酸化及上調(diào)下游基因的表達(dá)水平。據(jù)相關(guān)報道，NONO參與cAMP信號通路的過程是通過縮減RNA聚合酶和帶有CREB響應(yīng)元件的下游基因的啟動子區(qū)域來促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄，這個過程并未涉及CREB的磷酸化水平的改變[3]。CREB是一種核定位的蛋白，其蛋白磷酸化需要細(xì)胞核內(nèi)的激酶發(fā)揮作用。他們在MSN過表達(dá)細(xì)胞系的蛋白質(zhì)免疫沉淀樣品中檢測到了激酶pPKCζ存在。進(jìn)一步探究pPKCζ在MSN-NONO相互作用促進(jìn)CREB磷酸化過程中的作用，他們發(fā)現(xiàn)pPKCζ的核定位水平在MSN或者NONO敲低的細(xì)胞系中被顯著下調(diào)。此外，在利用PKC的小分子抑制劑Go6983處理乳腺癌細(xì)胞之后MSN過表達(dá)促進(jìn)CREB磷酸化的現(xiàn)象被顯著回補(bǔ)。綜上所述，當(dāng)MSN與NONO發(fā)生相互作用在NONO的幫助下進(jìn)入細(xì)胞核時，激酶pPKCζ也通過與MSN的相互作用被帶入細(xì)胞核中，pPKCζ入核之后使得核內(nèi)的CREB磷酸化，激活了CREB信號通路并進(jìn)一步促進(jìn)了乳腺癌的進(jìn)展。另外他們利用來自臨床三陰性乳腺癌患者的異種移植瘤模型評估了CREB作為三陰性乳腺癌治療靶點的效果。結(jié)果顯示，CREB抑制劑666-15單獨施加就對體內(nèi)實驗中乳腺癌的生長有更好的抑制作用，而與化療藥物多西他賽聯(lián)合使用抑制腫瘤生長的效果更加顯著?？偨Y(jié)來看，本研究表明磷酸化的MSN及其激酶PKCζ在核蛋白NONO的幫助下進(jìn)入細(xì)胞核。pPKCζ的核定位上升使得CREB磷酸化，從而CREB信號通路被激活，增強(qiáng)了含有cAMP響應(yīng)元件的相關(guān)基因的表達(dá)如ALS2及CCNA1，最終促進(jìn)乳腺癌的進(jìn)展。
據(jù)悉，復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院/附屬腫瘤醫(yī)院博士研究生秦媛媛、陳為龍為論文共同第一作者，柳素玲教授為通訊作者。
參考文獻(xiàn)
1. C. Denkert, C. Liedtke, A. Tutt, G. von Minckwitz, Molecular alterations in triple-negative breast cancer-the road to new treatment strategies. Lancet 389, 2430-2442 (2017).
2. P. Vitorino, S. Yeung, A. Crow, J. Bakke, T. Smyczek, K. West, E. McNamara, J. Eastham-Anderson, S. Gould, S. F. Harris, C. Ndubaku, W. Ye, MAP4K4 regulates integrin-FERM binding to control endothelial cell motility. Nature 519, 425-430 (2015).
3. J. Y. Altarejos, M. Montminy, CREB and the CRTC co-activators: sensors for hormonal and metabolic signals. Nat Rev Mol Cell Biol 12, 141-151 (2011).
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