协同抑制 WIP1 与组蛋白 H3K27 去甲基化酶活性:神经母细胞瘤治疗新曙光

【字体: 时间:2025年04月20日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  为解决高危神经母细胞瘤预后差的问题,研究人员开展了针对 WIP1 和 H3K27 去甲基化酶的药物联合研究。结果发现 WIP1 抑制剂 SL-176 与 GSK-J4 联合可协同抑制肿瘤生长,这为神经母细胞瘤的精准治疗提供了新方向。

  在儿童肿瘤领域,神经母细胞瘤是一种常见且棘手的疾病,尤其是高危神经母细胞瘤,其生存率仅 50 - 60%,复发儿童的预后更差。传统化疗效果有限,开发针对性的精准治疗迫在眉睫。位于染色体 17q23.2 的 PPM1D 基因编码的磷酸酶 WIP1(野生型 p53 诱导的磷酸酶 1),在神经母细胞瘤中常常过表达,与不良预后相关,是潜在的治疗靶点。同时,组蛋白 H3K27 去甲基化酶 JMJD3 在神经母细胞瘤中也高度表达。基于此,来自瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)的研究人员开展了一项重要研究,旨在探究针对 WIP1 和 JMJD3 的联合抑制策略对神经母细胞瘤的治疗效果,该研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是药物组合筛选技术,将 WIP1 抑制剂 SL-176 和 GSK2830371 分别与 527 种化合物联合,筛选具有协同效应的组合;二是细胞实验技术,包括细胞活力检测、细胞增殖实验、免疫印迹、定量 PCR(qPCR)等,用于评估药物对细胞的影响;三是 RNA 测序技术(RNA-seq),分析联合治疗对转录组的影响;四是斑马鱼异种移植实验,在体内验证联合治疗的效果。

研究结果


  1. 药物组合筛选:在 p53 野生型的 IMR-32 细胞和 p53 突变的 SK-N-AS 细胞中进行药物组合筛选,发现 GSK-J4 与 SL-176 联合时,在 IMR-32 细胞中 ΔDSS(药物敏感性差异评分)高达 18.9,在 SK-N-AS 细胞中 ΔDSS 为 5.7,表明二者具有协同作用。
  2. 细胞活力和增殖实验:在多种神经母细胞瘤细胞系中,无论 TP53 突变状态、PPM1D 表达或 MYCN 扩增状态如何,SL-176 和 GSK-J4 联合治疗均显示出协同抑制细胞活力和增殖的效果。与单独用药相比,联合用药能显著降低细胞活力,且在高剂量下对正常人类真皮成纤维细胞(nHDF)也有协同细胞毒性。
  3. 长期和三维细胞培养实验:在长期实验中,联合治疗对神经母细胞瘤细胞生长的抑制作用可持续 6 天,药物去除后部分细胞虽有再生但效果仍显著。在三维肿瘤球模型中,联合治疗显著影响肿瘤球大小和细胞膜完整性,增加细胞凋亡相关蛋白(如 cleaved caspase-3)和 WIP1 抑制标记物(p21)的表达。
  4. 联合治疗机制研究:免疫印迹和 qPCR 分析表明,联合治疗可诱导神经母细胞瘤细胞凋亡和细胞周期阻滞。处理 48 - 72 小时后,WIP1 下游靶点(p38、Chk2、p53)磷酸化增加,总 p53 和 p21 上调,凋亡标记物 PARP 和 PUMA 也受影响。RNA-seq 结果显示,联合治疗导致大量基因差异表达,主要富集在 DNA 损伤反应、p53 通路等相关通路。
  5. 斑马鱼异种移植实验:将表达绿色荧光蛋白(GFP)的 SK-N-BE (2) 细胞移植到斑马鱼胚胎中,经 SL-176 和 GSK-J4 联合治疗后,斑马鱼体内肿瘤生长显著降低,而单独治疗组与对照组相比无明显变化。

研究结论与讨论


该研究证实了 WIP1 抑制剂 SL-176 和 H3K27 去甲基化酶抑制剂 GSK-J4 联合治疗神经母细胞瘤具有显著的协同效应。联合治疗通过诱导细胞周期阻滞和凋亡,抑制肿瘤生长。虽然目前相关抑制剂因药代动力学性质不足尚未进入临床开发,但研究结果为神经母细胞瘤的治疗提供了新的方向和理论依据,WIP1 和 JMJD3 有望成为未来临床治疗神经母细胞瘤的重要靶点,尤其是二者联合治疗的策略值得进一步深入研究和探索。

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