肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一,已成為我國城市人口惡性腫瘤死亡原因的第1位。非小細胞型肺癌（NSCLC）包括鱗癌、腺癌、大細胞癌，與小細胞癌相比其癌細胞生長分裂較慢,擴散轉移相對較晚。非小細胞肺癌約占所有肺癌的80%，約75%的患者發現時已處于中晚期。
表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)是一種跨膜蛋白，由細胞外的配體結合區、疏水跨膜結構域和細胞內的激酶區3部分組成，其胞內結構包含1個酪氨酸激酶域和具有多個自身磷酸化位點的羧基末端，屬于受體酪氨酸激酶家族。EGFR對于控制上皮細胞的生長和存活至關重要，通常用于治療非小細胞肺癌（NSCLC）等上皮惡性腫瘤。
當前，包括小分子酪氨酸激酶抑制劑（TKIs）和靶向EGFR的
單克隆抗體都集中于抑制EGFR激酶活性或誘導抗體和補體介導的細胞毒性作用。其中靶向EGFR的抗體主要用于治療晚期結直腸癌和頭頸部腫瘤，但其臨床治療效果不佳，因此不適用于治療NSCLC。迄今為止已經開發了三代EGFR 酪氨酸激酶抑制劑(TKIs) 可逆地（第一代）或不可逆地（第二代和第三代）抑制EGFR酪氨酸激酶活性，并已廣泛用于NSCLC治療。
吉非替尼和厄洛替尼是針對野生型EGFR設計的第一代EGFR TKIs，但對活性EGFR突變顯示出強大的的選擇性抑制作用。
二代EGFR TKIs（如阿法替尼、達可替尼）被設計用于克服一代EGFR TKIs的獲得性T790M耐藥性，但由于毒性不可接受失敗了。
新開發的第三代EGFR TKIs（如奧希替尼和諾司替尼）與EGFR ATP結合位點上的半胱氨酸-797殘基不可逆結合，相對于WT-EGFR而言，對攜帶激活的突變或T790M耐藥突變的EGFR形式顯示出優先的活性。
大量研究表明，EGFR空間分布和穩定性也是調節肺癌進展的關鍵決定因素。即使在突變的EGFR驅動的肺腺癌中，EGFR降解失調也進一步加速了腫瘤的發生和發展。表皮生長因子受體的空間失調增加了質膜受體的可用性，并誘導持續的信號輸出。甾醇-C4-甲基氧化酶樣和NAD（P）H類固醇脫氫酶樣蛋白的消耗，這兩種蛋白都參與了甾醇生物合成途徑，抑制了EGFR的再循環，并使A431異種移植物對西妥昔單抗治療敏感。高爾基體膜蛋白1與EGFR相互作用，促進EGFR循環至膜，導致EGFR激活時間延長和肝細胞癌進展。這些發現都強調了促進EGFR降解是靶向EGFR相關癌癥的一種替代策略。
近日一項研究確定了TRIB3表達的升高以及EGFR的穩定性、再循環、信號活性與NSCLC進展的增加有關，揭示了通過加速EGFR降解來干擾TRIB3-EGFR相互作用治療NSCLC的潛在作用。這項研究結果由中國醫學科學院藥物研究所胡卓偉研究員和花芳研究員帶領的團隊發現，并發表在Nature雜志上。
TRIB3作為壓力傳感器可以響應各種壓力源，通過與信號蛋白與功能蛋白的相互作用來參與慢性炎癥、代謝和惡性疾病。研究證實，TRIB3通過與自噬受體p62相互作用，削弱了自噬和蛋白酶體的降解功能，從而促進了多種癌癥的發生和發展。TRIB3的缺失會導致各類癌癥中多種腫瘤促進因子(包括EGFR)的表達顯著下降。
TRICL3表達與NSCLC中的EGFR呈正相關
在指定的NSCLC細胞系中對TRIB3和EGFR表達的免疫印跡分析（來源：Nature）
為了確定TRIB3和EGFR水平在肺癌中的關系，研究人員檢測了這兩種蛋白質在幾種人類肺癌細胞系中的表達。在大多數人NSCLC細胞系中，TRIB3的高表達與EGFR的表達升高相關（a）。TRIB3耗竭不僅降低了這些細胞系和原代NSCLC細胞中的EGFR表達（b），而且抑制了A549細胞中的EGFR反應基因（c）。
研究人員使用在線kmplot工具查詢了TCGA數據庫對1416名NSCLC患者進行評估，并確定高TRIB3 mRNA水平僅與肺腺癌的不良生存相關（a），但不包括肺鱗癌（b）。但是，發現高TRIB3蛋白與肺腺癌（c，d）和鱗癌中的不良存活率呈正相關。與TRIB3蛋白表達一致，在人NSCLC組織樣品中觀察到的EGFR蛋白水平高于相鄰的非腫瘤組織樣品（d，e）。在NSCLC組織中，TRIB3與EGFR蛋白水平之間存在正相關（f）。值得注意的是，在同時表達EGFR和TRIB3患者的存活率顯著低于單一表達表達EGFR或TRIB3和同時低表達的患者（g）。
TRIB3促進PKCα介導的EGFR Thr654磷酸化
TRIB3與EGFR相互作用以促進PKCα介導的EGFR磷酸化（來源：Nature）
TRIB3通過蛋白相互作用誘導多種細胞功能，研究人員進行了高通量蛋白質陣列篩選并且鑒定PKCα是TRIB3的結合伴侶（a）。
共免疫沉淀（CO-IP）分析表明，TRIB3、EGFR和PKCα被每種抗體共沉淀（b）。
另外，在EGF刺激后TRIB3、EGFR和PKCα共定位在細胞質中（c）。
據了解，EGFR中的Thr654是PKCα的主要磷酸化位點，在EGF處理下，對照A549細胞中大量EGFR與PKCα共定位（d左）；
在TRIB3缺失的細胞中，共定位比對照細胞少（12±2％），并伴有EGFR和PKCα總量減少（d右）。
即使當PKCα異位表達時，TRIB3消耗也會減少EGF誘導的EGFR T654磷酸化（e）。
為了繪制與EGFR和PKCα相互作用的TRIB3的相互作用區域，構建了帶有HA標簽的TRIB3的缺失突變體并進行了CO-IP測定，鑒定出TRIB3激酶死亡區域的C末端與EGFR相互作用（f）。
TRIB3的C末端尾部負責TRIB3和PKCα之間的結合（g）。
此外，鑒定出EGFR的細胞內近膜區域與TRIB3的相互作用（h，i）。
恢復TRIB3的表達而不恢復KDC缺失突變體（M5）可以逆轉TRIB3耗竭對EGFR循環的抑制作用（j）。
這些數據均表明TRIB3和EGFR之間的相互作用對于EGFR循環至關重要。
EGFR靶向降解抑制肺癌的發展
靶向EGFR穩定性抑制肺癌的發生和發展（來源：Nature）
研究人員發現SAH-JGZ4可以促進EGFR降解并抑制EGFR信號傳導活性，因此使用體外和體內模型評估了其抗腫瘤作用。SAH-JGZ4不僅可以抵抗EGF誘導的核心多能性因子的表達（g），而且還可以抑制A549細胞中的腫瘤增殖、侵襲和內在腫瘤形成（h-j）。SAH-JGZ4處理以劑量依賴性方式抑制具有A549細胞的皮下異種移植模型中的腫瘤生長，并且與吉非替尼相比，每周兩次給藥2 mg kg -1的劑量具有更好的抗腫瘤作用（a）。SAH-JGZ4誘導了肝轉移的劑量依賴性降低，這優于吉非替尼誘導的降低（b）。值得注意的是，SAH-JGZ4還抑制了接種
NCI-H1975細胞的小鼠的腫瘤生長和轉移，NCI-H1975細胞是具有T790M突變的吉非替尼耐藥肺癌細胞（c，d）；SAH-JGZ4的抗腫瘤功效優于吉非替尼，且與AZD9291相當（圖 c，d）。從機制上講，SAH-JGZ4干擾了EGFR–TRIB3和EGFR–PKCα的體內相互作用，并抑制了接種腫瘤組織中EGFR和PKCα的表達（圖e）。此外，用SAH-JGZ4處理的接種NCI-H1975小鼠的腫瘤組織樣品中STAT3 / 5和EGFR的磷酸化以及總EGFR、PKCα、TRIB3和核心多能因子的表達降低了（d，E）。使用肺原位移植模型，我們發現SAH-JGZ4從接種側向相反側減弱了A549細胞的轉移（圖f，g）。SAH-JGZ4將腫瘤起始細胞（TIC）的頻率降低了六倍（圖j，k），表明靶向EGFR的穩定性是抑制肺癌干細胞生長的潛在策略。
結果與討論
這項研究表明升高的TRIB3通過增強EGFR的循環利用和穩定性來參與NSCLC的發病和進展。TRIB3–PKCα–WWP1通過在K689上誘導EGFR的K63連接泛素化作用，對EGFR的回收利用和穩定性形成了積極的調節軸。此外，研究人員通過誘導K63連接的K689 EGFR泛素化來顯示有關WWP1的腫瘤促進作用的分子細節，隨后促進EGFR循環并維持EGFR穩定性。
同時在此項研究中還開發了SAH-JGZ4，其可以干擾TRIB3-EGFR的相互作用，并通過抑制EGFR再循環并隨后誘導EGFR降解而產生抗癌作用。此外，SAH-JGZ4處理還通過促進c-Met降解并持續抑制STAT3 / 5信號轉導而對補償途徑表現出抑制作用。EGFR和KRAS突變是NSCLC中的兩個主要驅動因素，與EGFR靶向療法相反，臨床上沒有有效的針對突變KRAS蛋白的抑制劑，而此次研究發現SAH-JGZ4治療KRAS突變的A549細胞會降低KRAS活性，并抑制腫瘤的發生和發展，這表明促進EGFR降解具有靶向“不可治療的” KRAS突變的治療潛力。SAH-JGZ4的這些特征表明，它是針對EGFR靶向治療（尤其是克服TKI耐藥性）的有效替代藥物，研究人員表示SAH-JGZ4與KRAS抑制劑聯合使用的治療效果也會在未來的研究中繼續進行評估。
總而言之，研究表明TRIB3、EGFR和PKCα的協同表達和作用建立了TRIB3-PKCα-WWP1調控軸，通過增強EGFR的再循環、穩定性和信號傳導來促進NSCLC的發展。此外，靶向TRIB3-EGFR相互作用以促進EGFR降解是治療EGFR相關NSCLC病例的潛在治療選擇，美迪西作為新藥研發CRO也會持續關注此項研究進展，希望能為肺癌新藥的研發助力。
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