近日，中国医学科学院基础医学研究所彭小忠教授研究团队在Signal Transduction and Targeted Therapy发表题目为“The tumor-enriched small molecule gambogic amide suppresses glioma by targeting WDR1-dependent cytoskeleton remodeling”的研究论文。该论文首次报道小分子化合物藤黄酰胺（Gambogic amide）的抗胶质瘤疗效与相关机制。
胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发肿瘤之一，占中枢神经系统恶性肿瘤的81%，每年每100,000人中有6人罹患胶质瘤。基于胶质瘤侵袭性生长的特性增加了肿瘤组织完全切除的难度，因而术后辅助治疗对患者预后至关重要。然而，目前多年来胶质瘤患者的治疗选择有限，严重影响患者的生存质量。相较于其他肿瘤而言，胶质瘤其生长位置特殊，化疗药物需要通过血脑屏障进入颅内肿瘤区，因此大大限制了胶质瘤的新药研发进度；同时胶质瘤干细胞的存在是导致胶质瘤化疗抵抗的关键因素。
藤黄酰胺作为神经生长因子的类似物，是TrkA的选择性激动剂，多项实验证明了其神经保护作用。在本研究中我们首先发现GA-amide能够快速通过血脑屏障，并且特异性富集于肿瘤区域。随后在包括患者来源的异种移植物（PDX）原位成瘤、胶质瘤转基因小鼠和胶质瘤干细胞成瘤模型在内的5种体内模型中均发现GA-amide的显著抑瘤效果。为进一步寻找GA-amide的直接靶点，应用了全基因组规模的CRISPR/Cas9敲除筛选药物敏感基因（图1）。
图1 全基因组规模的CRISPR/Cas9筛选GA-amide药敏基因
随后结合基因克隆、CETSA、DARTS、SPR等技术锁定靶蛋白WDR1及其与GA-amide的结合位点。经实验验证，WDR1的敲除在体内外显著逆转了GA-amide的抑瘤效果。进一步的机制研究发现，GA-amide通过与WDR1的直接相互作用，促进了WDR1、MYH9和Cofilin复合物的形成，加速了丝状肌动蛋白（F-actin）的解聚，干扰了细胞骨架的动态平衡。由此一方面抑制了患者来源的胶质瘤细胞（patient-derived glioma cell, PDC）的侵袭能力，另一方面结合于微丝上的促凋亡因子BMF被释放，易位至线粒体，进而起始线粒体凋亡途径诱导PDC细胞凋亡（图2）。
图2 图2 GA-amide通过直接结合靶蛋白WDR1抑制胶质瘤侵袭和诱导肿瘤细胞凋亡的机制示意图
本研究首次揭示了一种能快速通过血脑屏障的小分子化合物在抗胶质瘤研究中的安全性和有效性，并从基于新靶点WDR1调控的细胞骨架稳态的角度阐述了GA-amide的作用机制，为胶质瘤的临床治疗提供了新的干预策略。
中国医学科学院基础医学研究所的曲姣蓉博士和博士研究生邱博君为本论文的并列第一作者。中国医学科学院基础医学研究所的彭小忠研究员和韩为研究员为本论文的共同通讯作者。
长按识别二维码关注我们！
