靶向 SWI/SNF 复合物:恩杂鲁胺耐药前列腺癌的新希望

时间:2025年2月5日
来源:Communications Biology

编辑推荐:

恩杂鲁胺(ENZA)治疗前列腺癌常出现耐药问题。研究人员针对此开展 ENZA 耐药相关研究,利用定制 CRISPR 文库筛选,发现 SMARCC2 在 ENZA 耐药模型中起关键作用。该研究为治疗 ENZA 耐药前列腺癌提供新方向。

广告
   X   

在前列腺癌的治疗领域,恩杂鲁胺(ENZA)作为一种强效的第二代抗雄激素药物,常用于治疗激素敏感性和去势抵抗性前列腺癌(CRPC)患者,给众多患者带来了生存的希望。然而,癌症的狡猾之处就在于它会不断 “进化” 产生耐药性。几乎所有患者在使用恩杂鲁胺后,疾病都会逐渐发展为耐药状态,这使得治疗陷入困境。而且,许多恩杂鲁胺耐药的肿瘤并没有特定的体细胞突变,越来越多的证据表明,表观遗传因素很可能是导致恩杂鲁胺耐药的 “幕后黑手”。在这样的背景下,深入探究恩杂鲁胺耐药的机制并寻找新的治疗靶点,成为了医学研究的当务之急。
为了解开这个难题,来自多个研究机构的研究人员,包括 Koc 大学转化医学研究中心(KUTTAM)、温哥华前列腺中心等,展开了一项具有重大意义的研究。他们的研究成果发表在《Communications Biology》上,为前列腺癌的治疗开辟了新的方向。

研究人员为了系统地探索恩杂鲁胺耐药的机制,采用了多种关键技术方法。首先,利用定制的表观遗传 CRISPR 文库,对多个去势抵抗性和恩杂鲁胺耐药的前列腺癌细胞模型进行无偏 CRISPR-Cas9 敲除筛选,从众多基因中筛选出可能与耐药相关的基因。然后,通过染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)技术,分析相关蛋白在染色质上的结合位点变化,深入研究基因调控机制。同时,还运用了多种细胞实验和数据分析方法,如细胞增殖实验、药物协同实验等,验证筛选结果并探究其作用机制。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 表观遗传聚焦的 CRISPR 筛选确定背景特异性表观遗传脆弱性:研究人员使用包含 7870 个 sgRNA 的 EPIKOL 文库,对 5 种不同的前列腺癌细胞系进行筛选。通过对测序数据的分析,他们发现了许多已知的 AR 共调节因子对细胞增殖的影响,同时排除了对非肿瘤前列腺上皮细胞系或广泛影响细胞生长的基因,最终确定了 76 个在至少一种细胞系中至关重要的表观遗传修饰因子,这些结果揭示了不同细胞系中特异性的表观遗传依赖关系。
  2. 命中的表观遗传基因对恩杂鲁胺耐药细胞具有选择性必需性:进一步聚焦于可能驱动恩杂鲁胺耐药的表观遗传修饰酶,研究人员发现了几种酶,如 SMARCC2、PAXIP1 等,对耐药细胞的增殖影响更大。通过 eGFP 竞争试验验证,敲除这些基因后,耐药细胞的增殖明显受到抑制,而亲本细胞则无显著变化,其中 SMARCC2 的敲除对耐药细胞增殖的影响最为显著。
  3. cBAF 组件 SMARCC2 和 DPF2 的缺失降低恩杂鲁胺耐药细胞的增殖:SMARCC2 是 ATP 依赖的哺乳动物 SWI/SNF 染色质重塑复合物的核心成分。研究人员通过敲除和 RNA 干扰实验证实,SMARCC2 的缺失会显著抑制恩杂鲁胺耐药细胞的生长,而对恩杂鲁胺敏感细胞影响较小。此外,还发现 DPF2 作为 cBAF 复合物的特异性亚基,其缺失也选择性地降低了恩杂鲁胺耐药细胞的活力,这表明恩杂鲁胺耐药的前列腺癌存在 cBAF 特异性依赖。
  4. 恩杂鲁胺耐药前列腺癌中 SWI/SNF 组件的药理靶向性:鉴于 cBAF 组件在恩杂鲁胺耐药模型中的重要性,研究人员测试了 SWI/SNF 抑制剂的效果。他们发现,恩杂鲁胺敏感和耐药细胞系对 BRG1/BRM ATP 酶抑制剂 BRM014 和 BRG1/BRM/PBRM1 PROTAC 降解剂 ACBI1 均敏感,但两者联合恩杂鲁胺治疗时,恩杂鲁胺敏感细胞表现出协同效应,耐药细胞则表现出相加效应,这暗示了 SWI/SNF 复合物在恩杂鲁胺耐药中的 AR 非依赖性作用。
  5. SMARCC2 和 BRG1 在恩杂鲁胺耐药中获得新的结合位点:研究人员通过 ChIP-seq 发现,与恩杂鲁胺敏感细胞相比,恩杂鲁胺耐药的 MR49F 细胞中 SMARCC2 和 BRG1 的结合位点显著增加。对这些结合位点进行分类和分析后发现,不同类型的结合位点与不同的转录因子相关,染色质结合谱支持 SMARCC2 在恩杂鲁胺耐药中具有 AR 非依赖性作用。
  6. 获得的 BAF 位点对恩杂鲁胺耐药的影响:研究人员利用已发表的 ATAC-seq 数据,比较了不同 BAF 区域在临床样本中的染色质可及性。结果发现,BAF-Enza 和 BAF-Adeno 位点在 CRPC 样本中高度可及,且 BAF-Enza 区域与参与转录、细胞信号传导和代谢过程的基因相关,这进一步支持了 SMARCC2 依赖的 BAF 活性在恩杂鲁胺耐药中的潜在调节作用。

在研究结论和讨论部分,研究人员明确了 SMARCC2 作为 SWI/SNF 复合物的核心成分,在恩杂鲁胺耐药细胞系中具有选择性必需性。这种选择性依赖可能与 SWI/SNF 复合物的结构和功能特点有关,其在耐药过程中染色质结合区域的重新分布以及与不同转录因子的相互作用,导致了其在恩杂鲁胺耐药中的关键作用。该研究不仅揭示了恩杂鲁胺耐药的新机制,还为治疗恩杂鲁胺耐药的前列腺癌提供了潜在的治疗靶点和方向,具有重要的临床意义。未来,针对 SWI/SNF 复合物的靶向治疗有望为前列腺癌患者带来新的希望,帮助他们更好地对抗这种恶性疾病。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有