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《Nature》系列研究進展:源井生物助力發(fā)現(xiàn)抗癌新靶點,體內(nèi)外實驗證實降低腫瘤惡性
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雙皮質(zhì)素樣激酶1(DCLK1)作為一種新興的癌癥干細胞標志物,在腫瘤發(fā)生過程中被激活,從而賦予細胞癌癥干細胞特性并促進轉(zhuǎn)移。然而,其在腫瘤中被激活的分子機制,以及為何選擇性采用特定的可變啟動子(AP)模式,仍然尚不清楚。 8月7日,首都醫(yī)科大學研究團隊在《Nature》子刊《Cell Death & Disease》上發(fā)表了重要研究成果。此次研究中,源井生物為課題組提供了關(guān)鍵載體模型,成為推動項目順利開展的重要技術(shù)支撐。論文題為“Hypoxic stimulation of DCLK1 transcription and alternative-promoter switching fuels tumor malignancy in clear cell renal cell carcinoma”。該研究首次揭示,在透明細胞腎細胞癌(ccRCC)中,DCLK1 被顯著激活,并伴隨啟動子模式的切換,從而偏向長變體(DCLK1-L)的表達。機制上,這一過程由 低氧–HIF2α–PLOD2 軸介導,并進一步激活 β-連環(huán)蛋白(β-catenin),促使其選擇性結(jié)合并激活 α 啟動子。研究結(jié)果顯示,PLOD2–DCLK1-L 軸的過度激活與更高水平的上皮–間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)特征密切相關(guān),并提示 ccRCC 患者的不良預后。值得注意的是,通過藥物靶向 DCLK1-L 干預該信號通路,在體內(nèi)外實驗中均顯著緩解了腫瘤的惡性進展。 研究背景 腎細胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是成人最常見的泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤之一。根據(jù)全球癌癥流行病學統(tǒng)計,2020 年因 RCC 導致的死亡人數(shù)高達 179,368 例,其中大多數(shù)死亡歸因于腫瘤的遠處轉(zhuǎn)移。透明細胞腎細胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)是 RCC 最常見的組織學亞型,占所有病例的 70%–90%,并在轉(zhuǎn)移性 RCC 中約占 83%–88%。絕大多數(shù) ccRCC 與 VHL 抑癌基因功能失活及其所引發(fā)的缺氧信號通路異常密切相關(guān)。 針對 DCLK1 的靶向治療在體外和體內(nèi)均能減輕低氧 PLOD2 豐富的透明細胞腎細胞癌的惡性程度 為評估抑制該信號通路的潛在臨床價值,研究人員將 DCLK1 作為藥物可靶向的關(guān)鍵分子,并選擇了能夠有效抑制 DCLK1 表達及其磷酸化的特異性抑制劑 DCLK1-IN-1。結(jié)果顯示,DCLK1-IN-1 在低氧條件或 PLOD2 過表達的情況下均顯著降低了 DCLK1-L 的誘導水平,從而有效阻斷了低氧和 PLOD2 所驅(qū)動的體外上皮–間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)、遷移、侵襲及干細胞樣特性的獲得。 進一步地,研究人員通過全身給藥 DCLK1-IN-1,驗證了其在富含 PLOD2 的 ccRCC 異種移植瘤中的體內(nèi)作用。實驗中,研究人員將 ccRCC 細胞皮下接種于 NOD/Scid 小鼠體內(nèi)以建立富含 PLOD2 的異種移植瘤,并將形成的大體積移植瘤再次皮下移植至 BALB/c 裸鼠體內(nèi)。攜瘤小鼠隨后隨機分為 DMSO 對照組和 DCLK1-IN-1 治療組(n=8/組)。經(jīng) 16 天隔日灌胃給藥(25 mg/kg)后,DCLK1-IN-1 組的腫瘤體積、重量及生長速率均顯著下降,抑瘤率達 85.1%。 此外,RT-qPCR 與 IHC 分析結(jié)果顯示,DCLK1-IN-1 治療可明顯抑制富含 PLOD2 的 ccRCC 異種移植瘤中 EMT 表型和干細胞樣特征:表現(xiàn)為上皮標志物 E-鈣黏蛋白顯著上調(diào),間質(zhì)標志物波形蛋白(vimentin)下調(diào),以及癌癥干細胞標志物 Nanog 的減少。 針對 DCLK1 進行靶向治療可減輕體內(nèi)外低氧 PLOD2 豐富的透明細胞腎細胞癌的惡性程度 綜上所述,這些結(jié)果表明,低氧且 PLOD2 高表達的 ccRCC 患者可能從 DCLK1 靶向抑制中獲益,提示 DCLK1 在該亞群患者中具有潛在的臨床治療價值。 在本研究過程中,源井生物為實驗設(shè)計與實施提供了重要的技術(shù)支持。源井生物在基因編輯技術(shù)領(lǐng)域具備豐富的研發(fā)與應(yīng)用經(jīng)驗,能夠根據(jù)不同研究需求提供定制化解決方案,涵蓋從載體構(gòu)建、細胞模型構(gòu)建、CRISPR文庫體內(nèi)外篩選,到后續(xù)功能驗證的全流程支持。 |

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