חלבון שתפקידו בדרך כלל להגדיר את התפתחות הערמונית אומר לתאים להמשיך ולגדול בסרטן.
במחקר שפורסם לאחרונה ב גנטיקה של הטבעחוקרים חקרו את המעורבות של הקולטן לאנדרוגן (AR) בצמיחה והתקדמות של סרטן הערמונית (PCa).
רֶקַע
AR אחראית בעיקר לסרטן הערמונית, שהוא הסרטן השכיח ביותר בקרב גברים בצפון אמריקה. AR מווסת את התפתחות הערמונית בתאים נורמליים אך מקדם את צמיחת הגידול ב-PCa. פעילות AR משתנה בסרטן הערמונית, וכתוצאה מכך תלות ב-AR להתפתחות והישרדות הגידול, במיוחד ב-PCa עמיד לסירוס גרורתי (mCRPC). AR הוא המוקד העיקרי של טיפול לאחר ניתוח או הקרנות. חקירת הדינמיקה והקו-פקטורים של כרומטין קולטן אנדרוגן עשויה להודיע על מאמצי פיתוח תרופות חדשות.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי חקר את התהליכים המולקולריים מאחורי פעילות AR והשלכותיה על שיטות טיפוליות ב-mCRPC.
החוקרים השתמשו בחלבון 9 (Cas9) הקשור ל-Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) כדי ליצור מערכת AR אנדוגנית. בדיקת CRISPR גילתה גורמים משותפים הקשורים לקולטני אנדרוגנים וסרטן הערמונית. הם יצרו את ה-Enhananceosome, קומפלקס של מספר חלבונים, כולל שעתוק וגורמים אפיגנטיים אחרים, שמתאספים על חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) במקומות מדויקים כדי לעורר ביטוי גנים. הם העמידו את אלה לניאו-enhanceosome.
החוקרים בחנו גישות שונות להפחתת או ביטול ביטוי של תחום חלבון SET 2 (NSD-2) של תחום קולטן גרעיני בתאי סרטן הערמונית. הם השתמשו בנוק-אאוט של גנים כדי להעביר תאים באמצעות חומצות ריבונוקלאיות חד-מדריך (sgRNA) המכוונות ל-NSD-1 ו-NSD-2. הם שינו את הגן KLK3 בקרצינומה של בלוטות הלימפה המונעות על ידי AR של תאי הערמונית (LNCaP) כדי להחדיר את רצף הקידוד של mCherry, שאותך לאחר מכן בתוך המסגרת לגן פפטידאז 3 (KLK3) הקשור לקליקריין באמצעות רצף אנדופפטידאז.
הם העבירו תאים עם מיקוד גנים ON-TARGETplus SMARTpool siRNAs (או ASOs) ואחריו טיפול EPZ-6438 במשך 72 שעות. הם חקרו האם EPZ-6438, מעכב סלקטיבי של ההיסטון מתילטרנספראז EZH2, יכול לעכב את צמיחת הגידול.
חוקרים העריכו באופן פנוטיפי תאי PCa חסרי NSD2 וייצרו LLC0150, כימיקל המעכב את NSD-1 ו-NSD-2. רמות ה-RNA והחלבון הכוללות גילו כי גני המטרה הופלו ביעילות (מעל 80%). גישת בליס קבעה את הסינרגיה בין טיפולים תרופתיים. המסך של CRISPR זיהה את הקישור של AR לכרומטין ולחצאי מוטיבים כימריים של AR.
החוקרים השתמשו בעכברי NOD SCID ובדגימות של חולי סרטן הערמונית מארכיון אוניברסיטת מישיגן. הם השתמשו גם בסרטן חוליות של הערמונית (VCaP), תאי כליה עובריים 293 (HEK293FT), LNCaP ו-22RV1 בתרבית תאים. החוקרים השוו את ממצאי הגנוטיפ של מיקופלזמה ושל קו תאים לפרופילים קצרים של חזרות טנדם ממסד הנתונים של American Type Culture Collection (ATCC).
הם ביצעו מבחני שגשוג, מבחני פלישת מטריג'ל, תגובת שרשרת פולימראז כמותית (PCR), ניתוח העשרה של סט גנים ואימונופלואורסצנטי. הערכות כללו רצף אימונו-פריפיטציה של כרומטין (ChIP-seq) וזיהוי מוטיב HOMER.
תוצאות
חוקרים מצאו ש-NSD-2 משנה את פעולת AR, מווסת חיוני לצמיחה תקינה של הערמונית. כאשר AR מתחבר ל-NSD2, הוא מקדם חלוקה ופיתוח מהיר של תאים, וכתוצאה מכך סרטן הערמונית. NSD-2 הוא מרכיב קריטי בקומפלקסים של AR enhanceosome בתאי סרטן הערמונית, דבר המצביע על כך ש-NSD-2 הוא יעד טיפולי עבור mCRPC. ה-AR פועל כגורם שעתוק, מפעיל גנים המניעים את ההתמיינות של תאי אפיתל luminal.
NSD-2 הוא קו-פעיל AR המתבטא יתר על המידה בתאי אפיתל לומינליים של הערמונית. פעילות התעתיק של קומפלקס AR תלויה בתפקוד המתילטרנספראז שלו. אינאקטיבציה של NSD-2 משפיעה על קישור AR ביותר מ-65.0% מהציסטרום הגידולי שלו, ומפחיתה את תכונות הסרטן האופייניות. מיקומי AR תלויי NSD-2 מכילים את חלבון קופסת המזלג הכימרי A1 (FOXA1): מוטיב קולטן אנדרוגן, הכולל מעגלים משפרי קולטן אנדרוגנים ספציפיים לגידול. NSD-2 מתפקד כהיסטון מתילטרנספראז, מגן על כרומטין מפני סימני דיכוי ומקדם ביטוי גנים.
נוק-דאון של NSD-2 מעכב התפתחות סרטן אך אינו מחסל אותו. NSD-1 ו-NSD-2 מאפשרים פעילות AR אונקוגנית בנפרד, כאשר NSD-2 פועל כמתג מולקולרי להפעלת תכונות סרטניות אופייניות. אובדן של NSD-2 מגביר את התלות ב-NSD-1 בתאי PCa המכורים ל-AR, מה שהופך את הפרלוגים של NSD1/2 לפגיעויות משותפות. LLC0150, המפרק את NSD-1 ו-NSD-2, הוכיח יעילות סלקטיבית בתאים סרטניים תלויי קולטן אנדרוגן ו-NSD-2.
תרכובות המשפילות את NSD-1 ו-NSD-2 חיסלו שורות תאי סרטן הערמונית. המדרדרים התמקדו בתאים סרטניים בלבד, ולא גרמו נזק לתאים נורמליים. עם זאת, נדרש מחקר נוסף כדי לשפר את השפלה מאחר שהגרסה הראשונית לא הייתה ניתנת להעברה למודל עכבר. הנתונים מצביעים על כך שתרופות מכוונות ל-NSD-1 או NSD-2 עשויות לשמש עם אנטגוניסטים של AR כדי להשיג יתרונות סינרגטיים בטיפול בסרטן הערמונית.
מַסְקָנָה
בהתבסס על ממצאי המחקר, תאי סרטן הערמונית תלויים בקולטנים אנדרוגנים להתקדמות, כאשר פעילות AR מתוכנתת מחדש באופן משמעותי בשלבים ממאירים. הייצור של משפרי ניאו והרחבת מעגל משפר קולטני אנדרוגן נחוצים כדי לבסס ולתחזק פנוטיפים אגרסיביים של PCa.
הממצא של NSD-2 כמרכיב של קומפלקסים AR enhanceosome מרמז על נתיבים חדשים למיקוד טיפולי ב-mCRPC. הממצאים מדגישים את ההכרח לדעת את המעורבות של AR וגורמים נלווים הקשורים בפיתוח טיפולי PCa יעילים.
