Revvity影像方案助力对肿瘤分子机制进行多模型验证

目前国内抗肿瘤药物研发处于快速发展的阶段，对于药物的安全性、治疗体验和生存质量都有了更高的期望。回顾2016-2021年国内肿瘤领域涉及的靶点数量和新药受理数量都位居榜首，但是很多团队都集中在热门靶点上，客观上造成了一定资源的浪费。对肿瘤分子机制的研究成为了新型药物靶点的必需阶段。因此，越来越多的团队在对分子机制进行详细的探究后，都开发相关的靶点药物。该药物不仅仅能够作为工具进一步推进机制研究的深度，而且还能够作为临床药物开发的基础。

在今年发表在Nature Communications 上的Phosphorylation and stabilization of EZH2 by DCAF1/VprBP trigger aberrant gene silencing in colon cancer中研究人员详细的解释了DCAF1基因的具体机制，并利用该机制相关的化合物对潜在肿瘤治疗效果进行初步探讨。

DDB1和CUL4相关因子1（DCAF1），也称为VprBP（HIV-1 Vpr结合蛋白），最初被确定为与HIV-1 Vpr相互作用的蛋白质，并被认为是细胞周期和细胞增殖的调节因子。DCAF1在结肠癌中过表达并催化H2A的T120位点磷酸化灭活编码细胞生长和增殖主要调节因子的基因；另外，许多组蛋白修饰酶也靶向非组蛋白，这也暗示可能通过非组蛋白底物可以介导其他DCAF1功能。因此，研究DCAF1在非组蛋白修饰中的功可以为致癌信号通路提供更深入的见解，并为解决结肠癌和其他癌症提供更有效的策略。

而该工作首先证明了DCAF1在结肠癌发展过程中介导EZH2的T367位点磷酸化的作用。DCAF1介导的EZH2 T367p通过EZH2蛋白的积累和EZH2酶活性的激活刺激癌细胞生长，并催化导致癌症细胞中的H3K27me3。这一甲基化的作用与生长调节基因的失活高度相关，导致细胞增殖和生长不受控制。DCAF1介导的EZH2磷酸化具有致癌作用，敲除或抑制DCAF1会重新激活大量抑癌基因并阻碍癌症细胞增殖。

而后确定了DCAF1的抑制剂B32B3和EZH2的抑制剂Taz对结肠癌细胞系的生长抑制作用后。研究者选择使用在他们最近的研究中成功使用的结肠癌患者来源的更生理相关性的类器官（PDO）模型评估B32B3与Taz。PDO首先使用来自消化结肠肿瘤标本的细胞悬浮液按照之前的方案进行建立。然后，用浓度梯度的B32B3和Taz对PDO处理5天，并通过测量多功能酶标仪发光强度细胞活力检测来确定药物治疗的反应；同时，利用Operetta CLS对PDO样品进行监测，Taz与B32B3协同处理后，类器官总数量和大小发生了更显着的变化。

为了进一步评估Taz和B32B3在体内的影响，研究人员通过皮下注射表达增强绿色荧光蛋白（eGFP）的SW620细胞到裸鼠的两侧来生成异种移植模型。当Taz和B32B3在单独处理异种移植小鼠21天时，它们能够限制SW620异种移植肿瘤的增殖能力。然后测试Taz和B32B3组合。与PDO中结果类似，与用单一药物（Taz或B32B3）治疗相比，Taz与B32B3治疗在SW620异种移植肿瘤的生长中引起更显着的抑制效果高达70-80%。

这是一个重要的发现，因为它表明DCAF1和EZH2抑制剂可以通过在生长调节基因上的不同表观遗传状态进行组合治疗，以达到对结肠癌患者更有利的治疗效果。为下一步临床治疗策略的创新提供依据。

本研究工作在细胞模型中，利用传统的WB，PCR，质谱，圆二色性检测等工具对信号通路进行详细研究；并利用类器官和动物模型进行药效评价。该评价过程使用到了多功能检测技术，高内涵成像分析技术（Operetta CLS）和小动物光学活体成像技术（IVIS Lumina/Spectrum）。

参考文献

Ghate N B, Kim S, Shin Y, et al. Phosphorylation and stabilization of EZH2 by DCAF1/VprBP trigger aberrant gene silencing in colon cancer[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 2140.