中大新聞網(wǎng)訊（通訊員程芳）近期，中山大學(xué)藥學(xué)院（深圳）的程芳、陳紅波教授團(tuán)隊利用CRISPR/Cas9遺傳文庫篩選平臺發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞調(diào)節(jié)內(nèi)源性PD-L1表達(dá)的一條新通路，為腫瘤免疫治療提供了一個潛力靶點(diǎn)TRAF6，并驗證了該靶點(diǎn)的抑制劑硼替佐米對惡性黑色素瘤的治療潛力。該研究基于團(tuán)隊建立的應(yīng)激與蛋白穩(wěn)態(tài)CRISPR/Cas9文庫高通量篩選文庫，結(jié)合TMT-定量蛋白組學(xué)結(jié)果，與臨床樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行交互分析，篩選并確定E3泛素連接酶TRAF6是PD-L1的關(guān)鍵上游調(diào)節(jié)因子，并闡明TRAF6通過K63多聚泛素化修飾新位點(diǎn)YAP1K497，增強(qiáng)YAP1的穩(wěn)定性，促進(jìn)YAP1的核定位，并提高YAP1/TFCP2復(fù)合物對PD-L1轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)作用。同時，該研究驗證了TRAF6抑制劑硼替佐米（Bortezomib）對惡性黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移的治療作用及對腫瘤浸潤免疫細(xì)胞的激活作用。特別地，硼替佐米增強(qiáng)抗腫瘤免疫的程度，能與PD-1單克隆抗體療法相媲美，且對于小鼠淋巴結(jié)、脾臟的免疫功能無明顯副作用。本研究開拓了臨床治療多發(fā)性骨髓瘤的一線靶向藥物硼替佐米的新應(yīng)用場景，實現(xiàn)該藥物的“老藥新用”。

中山大學(xué)藥學(xué)院（深圳）博士研究生王凌璐和2018級碩士研究生劉曉燕為這項研究的共同第一作者，程芳教授、陳紅波教授及江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院朱海濤教授為共同通訊作者 (Cancer Letters, 2024, IF=9.2，中科院1區(qū)）。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省國際科技合作項目和廣東省消化系統(tǒng)惡性腫瘤防治研究重點(diǎn)實驗室等多個項目的支持。

TRAF6/YAP1-TFCP2/PD-L1作用機(jī)制圖

同時，近期該團(tuán)隊還基于CRISPR/Cas9高通量代謝文庫篩選技術(shù)平臺和PDX模型，發(fā)現(xiàn)支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移酶2（BCAT2）調(diào)控腫瘤細(xì)胞鐵死亡抵抗的機(jī)制，即鐵自噬-AMPK-SREBP1途徑增強(qiáng)BCAT2轉(zhuǎn)錄和酶活性，促進(jìn)內(nèi)源性谷氨酸合成增加，降低脂質(zhì)過氧化水平，引起肝癌和胰腺癌鐵死亡抵抗，并拓展了腸道“老藥”柳氮磺嘧啶的新用途，發(fā)現(xiàn)其聯(lián)合索拉非尼，抑制腫瘤中BCAT2表達(dá)，并顯著提升對耐藥難治性肝癌和胰腺癌的治療效果 (Cell Death and Differentiation, 2021, IF=13.7，中科院1區(qū)）。團(tuán)隊還設(shè)計了靶向肝癌鐵死亡的外泌體樣囊泡修飾策略，將分泌的轉(zhuǎn)鐵蛋白通過一個錨定序列固定表達(dá)在膜上，制備成納米囊泡，包載鐵死亡誘導(dǎo)劑索拉非尼，通過膜上的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入肝癌細(xì)胞，被裂解后釋放出索拉菲尼和脂質(zhì)合成原料鐵離子，協(xié)同加快脂質(zhì)過氧化物的積累，導(dǎo)致鐵死亡。體外和體內(nèi)實驗都證明，此策略能成功誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞鐵死亡，并且顯著抑制皮下瘤和原位肝癌生長 (Biomaterials Research, 2023, IF=15.8）。該工作獲得2023年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎三等獎。

目前臨床上主要利用高劑量阿糖胞苷治療復(fù)發(fā)難治性白血病，然而很多患者因為副作用而放棄治療。為了鑒定低劑量阿糖胞苷聯(lián)合致死靶點(diǎn)，本團(tuán)隊聯(lián)合清華大學(xué)和南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院血液科利用CRISPR/gRNA遺傳文庫技術(shù)進(jìn)行了篩選，并鑒定到PHF6是關(guān)鍵聯(lián)合致死靶點(diǎn)。PHF6 突變見于16%的兒童和38%的成人T-ALL患者，然而還沒有針對PHF6突變型白血病的精準(zhǔn)治療方案。首先通過臨床回顧性調(diào)查，發(fā)現(xiàn)PHF6突變的白血病患者對阿糖胞苷等常用化療藥物耐藥（Cancer Med. 2022 Sep 29. doi:10.1002/cam4.5173）。進(jìn)一步團(tuán)隊揭示PHF6是一種重要的組蛋白甲基化(修飾)密碼解讀器，可以識別和結(jié)合核仁區(qū)域染色質(zhì)組蛋白上的H3K9me3和H3K27me1，并將組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SUV39H1招募到核仁中，維持核仁rDNA基因座位染色質(zhì)的異染色質(zhì)狀態(tài)，從而抑制rDNA基因的轉(zhuǎn)錄和核糖體的組裝。PHF6臨床突變體的核仁定位，識別和結(jié)合H3K9me3，以及招募SUV39H1的能力降低，導(dǎo)致rDNA轉(zhuǎn)錄活性增加、體外白血病細(xì)胞增殖和體內(nèi)小鼠白血病異種移植物生長。更重要的是，在PHF6突變的臨床AML患者樣本中也觀察到rRNA前體分子的表達(dá)水平顯著升高，進(jìn)一步證明了體外研究結(jié)果。進(jìn)一步，發(fā)現(xiàn)一個rDNA特異性轉(zhuǎn)錄抑制劑CX5461能夠顯著降低PHF6功能缺失的U937 AML細(xì)胞對阿糖胞苷的耐藥性。此研究發(fā)表在Acta Pharmaceutica Sinica B，2022，IF=14.5，中科院1區(qū)。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金和深圳市學(xué)科布局項目的資助。

此外，本團(tuán)隊依托中山大學(xué)藥學(xué)院（深圳），還成功建立了規(guī)?；饷隗w/細(xì)胞膜納米囊泡制備和應(yīng)用平臺，并開展了其在腫瘤精準(zhǔn)治療領(lǐng)域的系列應(yīng)用研究：1）設(shè)計表面展示BCMA的細(xì)胞外納米囊泡，靶向中和微環(huán)境中過量的促癌因子APRIL與BAFF，增進(jìn)多發(fā)性骨髓瘤對硼替佐米的敏感性，降低藥物的毒副作用 (Acta Biomater, 2022, IF=10.6)； 2）構(gòu)建表達(dá)CD64的納米囊泡偶聯(lián)PD-1抗體，阻止T細(xì)胞耗竭，增強(qiáng)免疫治療效果(Theranostics，2021，IF=11.6)；3）設(shè)計負(fù)載吉西他濱的過表達(dá)PD-1的納米囊泡，顯著抑制了乳腺癌的增殖 (Pharmaceutics, 2022, IF=6.5)。這些研究成果為基于治療新靶點(diǎn)來開發(fā)靶向藥物以實現(xiàn)多重治療效應(yīng)提供了新的策略。 

論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.canlet.2024.216861