肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一,已成為我國(guó)城市人口惡性腫瘤死亡原因的第1位。非小細(xì)胞型肺癌（NSCLC）包括鱗癌、腺癌、大細(xì)胞癌，與小細(xì)胞癌相比其癌細(xì)胞生長(zhǎng)分裂較慢,擴(kuò)散轉(zhuǎn)移相對(duì)較晚。非小細(xì)胞肺癌約占所有肺癌的80%，約75%的患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于中晚期。
表皮生長(zhǎng)因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)是一種跨膜蛋白，由細(xì)胞外的配體結(jié)合區(qū)、疏水跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)的激酶區(qū)3部分組成，其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)包含1個(gè)酪氨酸激酶域和具有多個(gè)自身磷酸化位點(diǎn)的羧基末端，屬于受體酪氨酸激酶家族。EGFR對(duì)于控制上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活至關(guān)重要，通常用于治療非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）等上皮惡性腫瘤。
當(dāng)前，包括小分子酪氨酸激酶抑制劑（TKIs）和靶向EGFR的
單克隆抗體都集中于抑制EGFR激酶活性或誘導(dǎo)抗體和補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用。其中靶向EGFR的抗體主要用于治療晚期結(jié)直腸癌和頭頸部腫瘤，但其臨床治療效果不佳，因此不適用于治療NSCLC。迄今為止已經(jīng)開發(fā)了三代EGFR 酪氨酸激酶抑制劑(TKIs) 可逆地（第一代）或不可逆地（第二代和第三代）抑制EGFR酪氨酸激酶活性，并已廣泛用于NSCLC治療。
吉非替尼和厄洛替尼是針對(duì)野生型EGFR設(shè)計(jì)的第一代EGFR TKIs，但對(duì)活性EGFR突變顯示出強(qiáng)大的的選擇性抑制作用。
二代EGFR TKIs（如阿法替尼、達(dá)可替尼）被設(shè)計(jì)用于克服一代EGFR TKIs的獲得性T790M耐藥性，但由于毒性不可接受失敗了。
新開發(fā)的第三代EGFR TKIs（如奧希替尼和諾司替尼）與EGFR ATP結(jié)合位點(diǎn)上的半胱氨酸-797殘基不可逆結(jié)合，相對(duì)于WT-EGFR而言，對(duì)攜帶激活的突變或T790M耐藥突變的EGFR形式顯示出優(yōu)先的活性。
大量研究表明，EGFR空間分布和穩(wěn)定性也是調(diào)節(jié)肺癌進(jìn)展的關(guān)鍵決定因素。即使在突變的EGFR驅(qū)動(dòng)的肺腺癌中，EGFR降解失調(diào)也進(jìn)一步加速了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。表皮生長(zhǎng)因子受體的空間失調(diào)增加了質(zhì)膜受體的可用性，并誘導(dǎo)持續(xù)的信號(hào)輸出。甾醇-C4-甲基氧化酶樣和NAD（P）H類固醇脫氫酶樣蛋白的消耗，這兩種蛋白都參與了甾醇生物合成途徑，抑制了EGFR的再循環(huán)，并使A431異種移植物對(duì)西妥昔單抗治療敏感。高爾基體膜蛋白1與EGFR相互作用，促進(jìn)EGFR循環(huán)至膜，導(dǎo)致EGFR激活時(shí)間延長(zhǎng)和肝細(xì)胞癌進(jìn)展。這些發(fā)現(xiàn)都強(qiáng)調(diào)了促進(jìn)EGFR降解是靶向EGFR相關(guān)癌癥的一種替代策略。
近日一項(xiàng)研究確定了TRIB3表達(dá)的升高以及EGFR的穩(wěn)定性、再循環(huán)、信號(hào)活性與NSCLC進(jìn)展的增加有關(guān)，揭示了通過加速EGFR降解來干擾TRIB3-EGFR相互作用治療NSCLC的潛在作用。這項(xiàng)研究結(jié)果由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所胡卓偉研究員和花芳研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，并發(fā)表在Nature雜志上。
TRIB3作為壓力傳感器可以響應(yīng)各種壓力源，通過與信號(hào)蛋白與功能蛋白的相互作用來參與慢性炎癥、代謝和惡性疾病。研究證實(shí)，TRIB3通過與自噬受體p62相互作用，削弱了自噬和蛋白酶體的降解功能，從而促進(jìn)了多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展。TRIB3的缺失會(huì)導(dǎo)致各類癌癥中多種腫瘤促進(jìn)因子(包括EGFR)的表達(dá)顯著下降。
TRICL3表達(dá)與NSCLC中的EGFR呈正相關(guān)
在指定的NSCLC細(xì)胞系中對(duì)TRIB3和EGFR表達(dá)的免疫印跡分析（來源：Nature）
為了確定TRIB3和EGFR水平在肺癌中的關(guān)系，研究人員檢測(cè)了這兩種蛋白質(zhì)在幾種人類肺癌細(xì)胞系中的表達(dá)。在大多數(shù)人NSCLC細(xì)胞系中，TRIB3的高表達(dá)與EGFR的表達(dá)升高相關(guān)（a）。TRIB3耗竭不僅降低了這些細(xì)胞系和原代NSCLC細(xì)胞中的EGFR表達(dá)（b），而且抑制了A549細(xì)胞中的EGFR反應(yīng)基因（c）。
研究人員使用在線kmplot工具查詢了TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)1416名NSCLC患者進(jìn)行評(píng)估，并確定高TRIB3 mRNA水平僅與肺腺癌的不良生存相關(guān)（a），但不包括肺鱗癌（b）。但是，發(fā)現(xiàn)高TRIB3蛋白與肺腺癌（c，d）和鱗癌中的不良存活率呈正相關(guān)。與TRIB3蛋白表達(dá)一致，在人NSCLC組織樣品中觀察到的EGFR蛋白水平高于相鄰的非腫瘤組織樣品（d，e）。在NSCLC組織中，TRIB3與EGFR蛋白水平之間存在正相關(guān)（f）。值得注意的是，在同時(shí)表達(dá)EGFR和TRIB3患者的存活率顯著低于單一表達(dá)表達(dá)EGFR或TRIB3和同時(shí)低表達(dá)的患者（g）。
TRIB3促進(jìn)PKCα介導(dǎo)的EGFR Thr654磷酸化
TRIB3與EGFR相互作用以促進(jìn)PKCα介導(dǎo)的EGFR磷酸化（來源：Nature）
TRIB3通過蛋白相互作用誘導(dǎo)多種細(xì)胞功能，研究人員進(jìn)行了高通量蛋白質(zhì)陣列篩選并且鑒定PKCα是TRIB3的結(jié)合伴侶（a）。
共免疫沉淀（CO-IP）分析表明，TRIB3、EGFR和PKCα被每種抗體共沉淀（b）。
另外，在EGF刺激后TRIB3、EGFR和PKCα共定位在細(xì)胞質(zhì)中（c）。
據(jù)了解，EGFR中的Thr654是PKCα的主要磷酸化位點(diǎn)，在EGF處理下，對(duì)照A549細(xì)胞中大量EGFR與PKCα共定位（d左）；
在TRIB3缺失的細(xì)胞中，共定位比對(duì)照細(xì)胞少（12±2％），并伴有EGFR和PKCα總量減少（d右）。
即使當(dāng)PKCα異位表達(dá)時(shí)，TRIB3消耗也會(huì)減少EGF誘導(dǎo)的EGFR T654磷酸化（e）。
為了繪制與EGFR和PKCα相互作用的TRIB3的相互作用區(qū)域，構(gòu)建了帶有HA標(biāo)簽的TRIB3的缺失突變體并進(jìn)行了CO-IP測(cè)定，鑒定出TRIB3激酶死亡區(qū)域的C末端與EGFR相互作用（f）。
TRIB3的C末端尾部負(fù)責(zé)TRIB3和PKCα之間的結(jié)合（g）。
此外，鑒定出EGFR的細(xì)胞內(nèi)近膜區(qū)域與TRIB3的相互作用（h，i）。
恢復(fù)TRIB3的表達(dá)而不恢復(fù)KDC缺失突變體（M5）可以逆轉(zhuǎn)TRIB3耗竭對(duì)EGFR循環(huán)的抑制作用（j）。
這些數(shù)據(jù)均表明TRIB3和EGFR之間的相互作用對(duì)于EGFR循環(huán)至關(guān)重要。
EGFR靶向降解抑制肺癌的發(fā)展
靶向EGFR穩(wěn)定性抑制肺癌的發(fā)生和發(fā)展（來源：Nature）
研究人員發(fā)現(xiàn)SAH-JGZ4可以促進(jìn)EGFR降解并抑制EGFR信號(hào)傳導(dǎo)活性，因此使用體外和體內(nèi)模型評(píng)估了其抗腫瘤作用。SAH-JGZ4不僅可以抵抗EGF誘導(dǎo)的核心多能性因子的表達(dá)（g），而且還可以抑制A549細(xì)胞中的腫瘤增殖、侵襲和內(nèi)在腫瘤形成（h-j）。SAH-JGZ4處理以劑量依賴性方式抑制具有A549細(xì)胞的皮下異種移植模型中的腫瘤生長(zhǎng)，并且與吉非替尼相比，每周兩次給藥2 mg kg -1的劑量具有更好的抗腫瘤作用（a）。SAH-JGZ4誘導(dǎo)了肝轉(zhuǎn)移的劑量依賴性降低，這優(yōu)于吉非替尼誘導(dǎo)的降低（b）。值得注意的是，SAH-JGZ4還抑制了接種
NCI-H1975細(xì)胞的小鼠的腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，NCI-H1975細(xì)胞是具有T790M突變的吉非替尼耐藥肺癌細(xì)胞（c，d）；SAH-JGZ4的抗腫瘤功效優(yōu)于吉非替尼，且與AZD9291相當(dāng)（圖 c，d）。從機(jī)制上講，SAH-JGZ4干擾了EGFR–TRIB3和EGFR–PKCα的體內(nèi)相互作用，并抑制了接種腫瘤組織中EGFR和PKCα的表達(dá)（圖e）。此外，用SAH-JGZ4處理的接種NCI-H1975小鼠的腫瘤組織樣品中STAT3 / 5和EGFR的磷酸化以及總EGFR、PKCα、TRIB3和核心多能因子的表達(dá)降低了（d，E）。使用肺原位移植模型，我們發(fā)現(xiàn)SAH-JGZ4從接種側(cè)向相反側(cè)減弱了A549細(xì)胞的轉(zhuǎn)移（圖f，g）。SAH-JGZ4將腫瘤起始細(xì)胞（TIC）的頻率降低了六倍（圖j，k），表明靶向EGFR的穩(wěn)定性是抑制肺癌干細(xì)胞生長(zhǎng)的潛在策略。
結(jié)果與討論
這項(xiàng)研究表明升高的TRIB3通過增強(qiáng)EGFR的循環(huán)利用和穩(wěn)定性來參與NSCLC的發(fā)病和進(jìn)展。TRIB3–PKCα–WWP1通過在K689上誘導(dǎo)EGFR的K63連接泛素化作用，對(duì)EGFR的回收利用和穩(wěn)定性形成了積極的調(diào)節(jié)軸。此外，研究人員通過誘導(dǎo)K63連接的K689 EGFR泛素化來顯示有關(guān)WWP1的腫瘤促進(jìn)作用的分子細(xì)節(jié)，隨后促進(jìn)EGFR循環(huán)并維持EGFR穩(wěn)定性。
同時(shí)在此項(xiàng)研究中還開發(fā)了SAH-JGZ4，其可以干擾TRIB3-EGFR的相互作用，并通過抑制EGFR再循環(huán)并隨后誘導(dǎo)EGFR降解而產(chǎn)生抗癌作用。此外，SAH-JGZ4處理還通過促進(jìn)c-Met降解并持續(xù)抑制STAT3 / 5信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而對(duì)補(bǔ)償途徑表現(xiàn)出抑制作用。EGFR和KRAS突變是NSCLC中的兩個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因素，與EGFR靶向療法相反，臨床上沒有有效的針對(duì)突變KRAS蛋白的抑制劑，而此次研究發(fā)現(xiàn)SAH-JGZ4治療KRAS突變的A549細(xì)胞會(huì)降低KRAS活性，并抑制腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，這表明促進(jìn)EGFR降解具有靶向“不可治療的” KRAS突變的治療潛力。SAH-JGZ4的這些特征表明，它是針對(duì)EGFR靶向治療（尤其是克服TKI耐藥性）的有效替代藥物，研究人員表示SAH-JGZ4與KRAS抑制劑聯(lián)合使用的治療效果也會(huì)在未來的研究中繼續(xù)進(jìn)行評(píng)估。
總而言之，研究表明TRIB3、EGFR和PKCα的協(xié)同表達(dá)和作用建立了TRIB3-PKCα-WWP1調(diào)控軸，通過增強(qiáng)EGFR的再循環(huán)、穩(wěn)定性和信號(hào)傳導(dǎo)來促進(jìn)NSCLC的發(fā)展。此外，靶向TRIB3-EGFR相互作用以促進(jìn)EGFR降解是治療EGFR相關(guān)NSCLC病例的潛在治療選擇，美迪西作為新藥研發(fā)CRO也會(huì)持續(xù)關(guān)注此項(xiàng)研究進(jìn)展，希望能為肺癌新藥的研發(fā)助力。
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