BRD4为无功能型和生长激素型垂体腺瘤的治疗新靶点
施成彰、赵曜
2021-11-14 290
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垂体腺瘤(Pituitary adenomas)是人体最常见的神经内分泌肿瘤,也是最常见的脑肿瘤之一,并随着磁共振检查的普及,其检出率逐年增高。依据肿瘤的激素分泌情况不同,垂体腺瘤可分为7种亚型,其中无功能型垂体腺瘤(NFPA)和生长激素型垂体腺瘤(GHPA)是神经外科手术治疗中最为常见的亚型之一,分别占垂体腺瘤的14-54%和8-16%NFPA由于起病隐匿,确诊时往往肿瘤体积较大,呈侵袭性生长,累及周边重要的脑血管和颅神经结构,难以达到手术全切除。GHPA由于过量分泌生长激素,从而可对患者全身各主要脏器和多个系统造成损害,引发严重并发症,影响生活质量,缩短预期寿命,虽经手术但仍有部分患者无法达到生化缓解标准。因此,针对这两类垂体腺瘤,在除手术治疗外,还需联合药物和(或)放射治疗,以提高综合疗效。


目前,临床指南所推荐的GHPA治疗药物主要包括生长抑素类似物、生长激素受体拮抗剂和多巴胺受体激动剂,但其普遍存在耐药率高的问题。例如,作为首选药物的生长抑素类似物,其有效率仅为17-37%。而对于NFPA,目前尚缺乏具有针对性的有效药物。因此,我们迫切需要寻找到一种高效的NFPA和GHPA治疗新药物。在复旦大学附属华山医院神经外科赵曜教授课题组对于垂体腺瘤发病机制的前期研究基础之上,我们发现组蛋白乙酰化所介导的癌基因异常激活对垂体腺瘤的发生发展具有重要作用。进而通过中科院上海药物所(罗成教授课题组)的高通量药物筛选平台,发现表观调节因子含溴结构域蛋白4(Bromodomain-containing protein 4,BRD4)可通过识别组蛋白乙酰化位点以调控C-MYC和BCL-2等癌基因转录,是NFPA和GHPA潜在的药物治疗靶点。为此,两课题组联合开展以BRD4抑制剂治疗NFPA和GHPA的临床前研究,相关成果发表在国际神经肿瘤学权威期刊《Neuro-Oncology》(影响因子12.3)上。


【Ref: Shi C#, Ye Z#, Han J#, Ye X#, Ding H*, Zhao Y* etc. BRD4 as a therapeutic target for nonfunctioning and growth hormone pituitary adenoma. Neuro Oncol. Volume 22, Issue 8, August 2020, Pages 1114–1125, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa084】
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研究方法


该研究首先通过转录组数据分析、免疫组化染色及蛋白免疫印迹实验,分别对比NFPA、GHPA肿瘤组织与正常垂体组织,GH3细胞系与大鼠正常垂体细胞中BRD4的表达差异。然后,分别在垂体瘤细胞系、肿瘤原代细胞及动物模型中,通过siRNA敲减和BRD4抑制剂(JQ1/OTX-015/ZBC-260)验证了以BRD4为治疗靶点的有效性。最后,通过流式细胞检测、WB和QPCR验证,进一步探索BRD4抑制对垂体腺瘤细胞周期、细胞凋亡及相关下游基因表达水平的影响。


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研究结果

BRD4在NFPA、GHPA及GH3细胞表达显著增高。同时,体内外功能实验表明,以BRD4为靶点可有效抑制NFPA和GHPA的肿瘤活性,其小分子抑制剂ZBC-260是安全有效的药物前体。此外,BRD4抑制剂的主要作用机制为致使垂体腺瘤细胞发生G2/M期阻滞,促进细胞凋亡,并且降低C-MYC、BCL-2、PTTG等癌基因和ATM、BRCA1等DNA损伤修复相关基因的表达。


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研究结论


该研究首次提出以BDR4为垂体腺瘤治疗的新靶点,并通过体内外功能实验证明其小分子抑制剂ZBC-260可为潜在的有效药物,为今后进一步开展临床试验奠定了坚实的理论基础。


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(以上由复旦大学附属华山医院施成彰叶钊纪晨星博士编译,复旦大学附属华山医院赵曜教授审校)


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通讯作者简介


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赵曜 教授

复旦大学附属华山医院

  • 主任医师,教授,博士生导师,复旦大学附属华山医院西院副院长,华山医院神经外科副主任,复旦大学神经外科研究所副所长

  • 教育部长江学者特聘教授(2015年)、国家杰出青年科学基金获得者(2017年),并入选国家万人计划(科技部中青年科技创新领军人才,2016年;中组部首届青年拔尖人才,2011年)

  • 中华医学会神经外科分会青年委员会副主任委员

  • 首届中国垂体瘤协作组核心委员

  • 华山医院垂体瘤多学科融合团队的学科带头人


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