垂体腺瘤（pituitary adenomas, PAs）是一种常见的起源于垂体前叶神经内分泌细胞的颅内肿瘤，约占颅内原发性肿瘤的15%。药物作为一种主要的治疗方式，但是，其治疗靶点目前仅有多巴胺受体和生长抑素受体；另一方面，药物治疗具有耐药性。因此，临床上迫切需要发现新的靶点并改善药物治疗效果，提供新的治疗策略。
为了探究TRIM家族基因在垂体腺瘤增殖和药敏中的作用，我们针对大鼠垂体肿瘤细胞株构建了靶向TRIM家族基因的sgRNA文库（包含60个TRIM家族基因），通过体内外CRISPR筛选发现TRIM21的敲除可能抑制细胞生长及增强药物敏感性。后续，进一步通过垂体瘤细胞系MMQ和GH3进行体内外实验明确了TRIM21促进垂体腺瘤的增殖和耐药的作用。
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机制上，通过RNA-seq、免疫印迹等实验发现TRIM21能够调控MAPK信号中ERK1/2的磷酸化，但对JNK、p38没有显著影响。后续，利用质谱实验发现TRIM21的潜在相互作用蛋白ERK1/2。进一步实验发现TRIM21催化ERK1/2发生K27连接的多泛素化修饰，增强ERK1/2与有丝分裂原活化蛋白激酶激酶1/2（MEK1/2）相互作用，促进ERK1/2激活导致细胞增殖和耐药。然而，过量TRIM21能够激活ERK1/2的负反馈，进而抑制p-ERK1/2和细胞增殖。![]()
临床上，与正常垂体相比，泌乳素腺瘤（Prolactinomas）中TRIM21的表达上调。对54例泌乳素腺瘤进行测序分析，发现高表达TRIM21的泌乳素瘤中ERK1和ERK2信号级联显著上调。另外，与多巴胺敏感的泌乳素腺瘤相比，多巴胺耐药的泌乳素腺瘤中TRIM21和p-ERK显著更高。针对泌乳素腺瘤的免疫组化实验发现TRIM21与ERK1/2的磷酸化呈正相关。此外，我们建立了卡麦角林（Cabergoline，CAB）耐药的MMQ细胞，并发现与原始MMQ细胞相比，CAB耐药的MMQ细胞中TRIM21、p-ERK、p-RSK和p-ELK的蛋白水平显著上调。通过腺病毒降低TRIM21的表达能够抑制泌乳素原代细胞激素的产生并增强药物敏感性。这些数据表明，TRIM21可能是泌乳素腺瘤的潜在生物标志物和治疗靶点。![]()
目前没有TRIM21相关抑制剂，为了寻找TRIM21潜在抑制剂用以治疗肿瘤，我们建立了Hibit-TRIM21-IRES-luciferase高通量筛选系统并选择了三个药物库（上市药物库：1913个化合物；天然产物库：2072个化合物；已知活性库补充库：3187个化合物，共计7212个化合物）进行药物筛选，发现多个潜在TRIM21抑制剂。为了明确候选药物抑制TRIM21蛋白水平的作用，我们在不同细胞株上进行实验，发现仅非美诺司他（Fimepinostat）和奎西诺司他（Quisinostat）能够在多个不同细胞中显著降低TRIM21和p-ERK蛋白水平。于此同时，非美诺司他和奎西诺司他不仅能够降低MMQ和GH3细胞中TRIM21和p-ERK蛋白水平，同时能够降低MMQ细胞中PRL蛋白水平和GH3细胞中GH蛋白水平。非美诺司他和奎西诺司他能够显著抑制细胞增殖并能够显著增强CAB对垂体腺瘤细胞的杀伤作用。TRIM21的缺失能够减弱非美诺司他和奎西诺司他对ERK1/2和细胞的抑制作用。![]()
该研究揭示了TRIM21-ERK1/2促进垂体腺瘤增殖和耐药的作用和机制，并为肿瘤的治疗提供了一个潜在靶点和治疗新策略。![]()
瑞金医院神经外科吴哲褒主任医师、薛礼副研究员为论文的共同通讯作者；瑞金医院神经外科刘衍挺医师、瑞金医院博士后刘芳为论文的共同第一作者。
教授，博士生导师，瑞金医院垂体/泌乳素瘤诊治中心主任，神经外科副主任，中国脑垂体救助计划发起人，上海医师协会神经外科分会副会长
目前已获得包括7项国家自然科学基金在内的科研项目20余项，以第一完成人获中华医学科技奖二等奖一项，省部级科技二等奖一项，以第一申请人获得/申请国家发明专利4项
曾获“王忠诚中国神经外科医师年度奖”、浙江省卫生高层次创新人才和浙江省自然基金杰出青年、上海杰出青年医学人才、上海市优秀学术带头人和上海卫生健康领军人才
以通讯/第一作者在国际期刊发表SCI论文80余篇，总影响因子>400分，包括权威期刊Nature Reviews Endocrinology, Endocrine Reviews, Acta Neuropathologica, Nature Communications, Genome Medicine, Neurology, Autophagy, JCEM, Neuro-oncology, Journal of Neurosurgery等
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硕士生导师，上海交通大学医学院附属瑞金医院神经外科泌乳素中心；上海市海外高层次人才计划入选者，上海脑科学与类脑研究中心“求索杰出青年”计划入选者；研究方向：GPCR在垂体瘤等颅内肿瘤中多维度功能调控研究及创新药物靶点开发。
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