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TIAM1-RAC1通过拮抗nur77诱导的BCL2构象变化促进小细胞肺癌细胞存活

  1. 小细胞肺癌

来源:本站原创 2021-11-30 12:58

小细胞肺癌(SCLC)是一种侵袭性神经内分泌恶性肿瘤,除了以铂为基础的化疗外,治疗选择有限,因此获得性耐药是快速和常见的。

小细胞肺癌(SCLC)是一种侵袭性神经内分泌恶性肿瘤,除了以铂为基础的化疗外,治疗选择有限,因此获得性耐药是快速和常见的。通过分析来自SCLC肿瘤、患者源性模型和建立的细胞系的表达数据,作者表明TIAM1的表达,小GTPase RAC1的激活物,与神经内分泌基因程序相关。

TIAM1缺失或RAC1抑制通过增加凋亡减少SCLC细胞的生存能力和致瘤性,凋亡与BCL2通过BH3区域暴露从促生存功能转化为促凋亡功能相关。这种转化依赖于一种孤儿核受体Nur77的细胞质易位。TIAM1SCLC细胞核中与Nur77相互作用并隔离,TIAM1缺失或抑制RAC1可促进Nur77向细胞质转位。与Nur77结合减少的突变体TIAM1不能抑制TIAM1耗尽引发的细胞凋亡


图片来源:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109979

小细胞肺癌(SCLC)是一种不治之症,高度侵袭性神经内分泌(NE)恶性肿瘤,是全球第六大癌症死亡原因。大多数SCLC患者表现为以转移为特征的广泛期(ES)疾病。ES SCLC5年生存率约为2%,在过去30年没有变化。es疾病患者的治疗选择很少,接受以铂为基础的化疗(伴或不伴放射治疗),他们通常迅速获得耐药性。最近,化疗联合免疫治疗对少数(分子不明确)患者的治疗结果有一定改善。因此,迫切需要通过增加对SCLC生物学的了解来发现新的治疗靶点。

SCLC被视为一种同质性疾病,但明显缺乏临床批准的针对明显脆弱性的生物标志物分层靶向治疗。基因组测序在绝大多数SCLC病例中发现了TP53RB1功能缺失突变,但未能识别额外的复发突变来分类SCLC亚型,总体基因组格局具有广泛的异质性。不同的经典和变异形态已经被组织学描述,转录组分析揭示了SCLC在表型和功能上的进一步异质性。

基于包含差异表达的NE和非NE基因的50个基因分类器的NE评分将80%SCLC分类为NE。根据转录因子ASCL1NEUROD1的表达,NESCLC可进一步细分为SCLC- aSCLC- n。通常,SCLC-NNE评分低于SCLC-A。非NESCLC根据参与HIPPO信号转导的转录因子YAP1表达升高被细分为SCLC- ySCLC- p,而POU2F3分别表示tuft细胞而非肺NE细胞来源。

肿瘤内表型异质性正在成为一个重要的SCLC变量,尤其是在治疗耐药性方面。NESCLCs可共同表达ASCL1NEUROD1。此外,SCLC肿瘤包括不同比例的NE和非NE细胞。在小鼠SCLC模型中,两种细胞类型共同促进转移,非NE细胞为NE细胞提供营养支持,并具有更强的化学抗性。

人们对肿瘤间和肿瘤SCLC异质性的不断发展的理解正在引导治疗走向一个精确医学的时代。一小部分SCLC显示与NE细胞向非NE细胞过渡相关的MYC扩增或过表达。MYC扩增/过表达使临床前SCLC模型对极光激酶抑制剂和精氨酸剥夺敏感。最近研究表明,缺乏ASCL1NEUROD1POU2F3SCLC(部分为~18%)在炎症和免疫反应基因上富集,并表现出较好的免疫检查点封锁反应。

对于NE肿瘤SCLC-A亚型过表达Delta-like protein 3 (DLL3),这是一种NOTCH信号抑制剂,而SCLC-A亚型的NOTCH激活可以降低肿瘤的发生。因此,最近的临床试验研究了Rova-T的疗效,一种靶向dll3的抗体-药物结合物,作为SCLC治疗。然而,MYC过表达与NOTCH信号协同驱动NE向非NE过渡,表明表型可塑性可能破坏针对NOTCH的单药治疗。因此,到目前为止所获得的知识表明,需要针对NE和非NE SCLC细胞的替代靶点,以及针对两种表型的组合方法。


TIAM1-RAC1通过拮抗nur77诱导的BCL2构象变化促进小细胞肺癌细胞存活

图片来源:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109979

GTPase RAC1及其鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF) TIAM1促进细胞存活、增殖、迁移和侵袭,促进肿瘤生长和转移所需的过程。在不同条件下,TIAM1缺失会增加细胞凋亡。除了癌症的发生和发展,TIAM1-RAC1信号通路还参与了神经元的生长和功能成熟。

最近的一项研究对控制神经元干细胞分化的因素进行了数学建模,将TIAM1- RAC1置于一个正反馈回路中,调节ASCL1-HES1介导的神经元分化。鉴于TIAM1-RAC1信号转导的这些作用,作者假设TIAM1RAC1可能参与了我们在此研究的SCLC生物学。(生物谷 Bioon.com

参考文献

Aishwarya Payapilly et al. TIAM1-RAC1 promote small-cell lung cancer cell survival through antagonizing Nur77-induced BCL2 conformational change. Cell Rep 2021 Nov 9;37(6):109979. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109979.

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