在乳腺癌中应用CRISPR/Cas9筛选发现一种动粒-微管依赖的Aurora-A抑制剂耐药机制

• 作者: 陈艾琳 文石军 刘芳 张子健 刘美玲 武远众 何斌 严敏 康铁邦 林永辉 王自峰 刘强
• 来源期刊: 癌症
• 关键词: Alisertib Aurora-A 乳腺癌 CHR-6494 CRISPR/Cas9筛选 Haspin 动粒-微管 有丝分裂着丝粒相关驱动蛋白 合成致死 异种移植瘤
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 原创论著
• 页码范围: 331-349
• 页数: 19页
• 语种: 中文

摘要

背景 与目的Aurora-A(AURKA)在乳腺癌中过表达,并且与乳腺癌患者的不良预后相关.最近,选择性Aurora-A抑制剂alisertib(MLN8237)被证实在多种癌症的单药治疗中表现出令人鼓舞的抗肿瘤活性,但III期临床试验却报道了失败的治疗结果,MLN8237未能明显延长患者的生存时间.因此,发现能够增强MLN8237活性的潜在分子,可为获得更好的治疗效果提供合理的联合用药方案.方法 本研究中,我们在乳腺癌细胞中用MLN8237对507个激酶进行了系统的合成致死性CRISPR/Cas9筛选,鉴定出了一组与MLN8237具有合成致死活性相互作用、可作为药物靶标的激酶.随后,我们用竞争性生长分析、克隆形成实验、细胞活性分析、凋亡分析和异种移植瘤小鼠模型,评价了Haspin(GSG2)缺失或抑制与MLN8237的协同治疗效果.在机制研究方面,用免疫荧光法检测了微管状态及Aurora-B和有丝分裂着丝粒相关驱动蛋白(mitotic centromere-associated kinesin,MCAK)的定位.结果 我们发现,Haspin缺失或抑制可轻微抑制癌细胞生长,却明显增强了MLN8237的细胞杀伤活性.机制研究表明,Aurora-A抑制剂与Haspin抑制剂共同给药,阻碍了Aurora-B与MCAK被招募到着丝粒,这与过度的微管解聚作用、动粒-微管(kinetochore-microtubule,KT-MT)连接失败及严重的有丝分裂灾难相关.我们进一步发现,MLN8237与Haspin抑制剂CHR-6494联合给药,在降低乳腺癌细胞的活力方面发挥了协同作用,并显著抑制了体外和体内实验中的肿瘤生长.结论 以上结果表明,Haspin可作为一个合成致死靶点,CHR-6494可作为一种潜在的联合用药,改善MLN8237对乳腺癌的疗效.