轉(zhuǎn)錄共調(diào)節(jié)因子YAP1和TAZ是Hippo 通路的兩個(gè)主要下游效應(yīng)分子，它們介導(dǎo)多種致癌過程并作為關(guān)鍵參與者，是癌癥治療中非常具有吸引力的靶點(diǎn)。然而，目前還沒有獲批上市用于癌癥治療的YAP1/TAZ抑制劑。

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近期，一篇發(fā)表于?Cell Chemical Biology?的論文，鑒定了一種具有良好藥代動(dòng)力學(xué)特性的 YAP1/TAZ 抑制劑——BAY593，并展示了其強(qiáng)大的抗腫瘤活性。

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▲研究示意圖

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研究者首先通過對(duì) 380 萬個(gè)小分子化合物庫進(jìn)行高通量篩選，篩選出了一組抑制 YAP1/TAZ 活性的化合物。其中，BAY-856 可作為一種有效的抑制劑，能有效降低多個(gè) YAP1/TAZ 靶基因的表達(dá)。

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?▲通過高通量篩選鑒別YAP1/TAZ通路抑制劑

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實(shí)驗(yàn)中，BAY-856 能有效抑制多種腫瘤細(xì)胞的增殖（130種細(xì)胞系中的52種），IC50 值均小于 1mM。且能促進(jìn)包括 MEK 抑制劑在內(nèi)的多種靶向治療的效果。

例如，BAY-856 與 MEK 抑制劑 trametinib 聯(lián)合治療 MDA-MB-231 和 HT-1080 腫瘤細(xì)胞系，比單獨(dú)藥物更有效地阻斷細(xì)胞增殖。在 MDA-MB-231 和 HT-1080 細(xì)胞系中，BAY-856 處理導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞侵襲能力在48小時(shí)內(nèi)劑量依賴性降低。

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▲不同腫瘤細(xì)胞系經(jīng)BAY-856處理72小時(shí)后的細(xì)胞增殖情況

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BAY-856作用靶標(biāo)

為了確定 BAY-856 的直接作用靶標(biāo)，研究人員利用細(xì)胞熱位移實(shí)驗(yàn)（CETSA）結(jié)合質(zhì)譜分析，在較高濃度的 BAY-856 處理下，發(fā)現(xiàn) PGGT1B（geranylgeranyltransferase type-1 subunit b，GGTase-I的一個(gè)亞基）表現(xiàn)出顯著的熔點(diǎn)溫度改變，暗示它可能是直接靶標(biāo)。

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PS：香葉基香葉基轉(zhuǎn)移酶 I (GGTase I)?在調(diào)控 Rho-GTPases 的活性和功能中發(fā)揮著重要作用。通過將香葉基香葉基基團(tuán)轉(zhuǎn)移至 Rho-GTPases 蛋白質(zhì)上，GGTase I 可以影響 Rho-GTPases 的定位和活性，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞功能。特別是在 YAP1/TAZ 信號(hào)傳導(dǎo)通路中，GGTase I 的抑制可以導(dǎo)致 Rho-GTPases 的失活，進(jìn)而影響 YAP1/TAZ 的活性和細(xì)胞增殖。

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進(jìn)一步，采用 CRISPR/Cas9 技術(shù)對(duì) MDA-MB-231 TEAD-luc Cas9 細(xì)胞進(jìn)行基因敲除篩選，結(jié)果顯示針對(duì) PGGT1B 的 sgRNA 能顯著抑制 TEAD-luciferase 活性。對(duì) PGGT1B 進(jìn)行獨(dú)立的熱穩(wěn)定性移位實(shí)驗(yàn)（TSA）結(jié)果也驗(yàn)證了 BAY-856 與 PGGT1B 的直接結(jié)合。

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通過這些綜合方法，研究人員成功確認(rèn)了 GGTase-I，尤其是其亞基 PGGT1B，作為 YAP1/TAZ 通路抑制劑 BAY-856 的直接靶點(diǎn)。

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▲BAY-856的靶點(diǎn)解析示意圖

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BAY-856的優(yōu)化改進(jìn)

為評(píng)估 YAP1/TAZ 信號(hào)阻斷在體內(nèi)的治療效果，研究者對(duì) BAY-856 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，以提高其藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和抗腫瘤活性。經(jīng)過多參數(shù)優(yōu)化，研究人員成功合成了?BAY-593，這是一種具有良好藥代動(dòng)力學(xué)特性的體內(nèi)探針。

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BAY-593 在 HT-1080 纖維肉瘤和 MDA-MB-231 三陰性乳腺癌移植模型中表現(xiàn)出劑量依賴的抗腫瘤活性。BAY-593 治療明顯導(dǎo)致腫瘤體積減小，并在體內(nèi)下調(diào)了YAP1/TAZ靶基因的表達(dá)。對(duì) BAY-593 的藥代動(dòng)力學(xué)關(guān)系調(diào)查結(jié)果顯示，其療效依賴于暴露水平。

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此外，BAY-593 在患者來源的移植瘤模型中表現(xiàn)出劑量依賴的抗腫瘤活性，耐受性良好。

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▲YAP1/TAZ抑制劑BAY-593在體內(nèi)抑制腫瘤生長(zhǎng)

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小結(jié)

綜上，該研究闡明了 BAY-856 及其衍生物 BAY-593 作為 YAP1/TAZ 通路強(qiáng)效抑制劑的藥理特性和治療潛力。通過高通量篩選、CRISPR/Cas9 基因編輯篩選和生化分析的結(jié)合，研究人員確定了 GGTase-I 為直接靶點(diǎn)，通過干擾 Rho-GTPase 信號(hào)傳導(dǎo)來減弱 YAP1/TAZ 活性，這對(duì)于癌細(xì)胞的增殖、遷移和存活至關(guān)重要。

BAY-593 在包括實(shí)體瘤和異種移植模型在內(nèi)的多種癌癥模型中，表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤活性，展示了其臨床應(yīng)用的潛力。研究者還提議進(jìn)行進(jìn)一步的臨床前研究來驗(yàn)證這些抑制劑在不同癌癥類型中的治療效果，讓我們一起期待后續(xù)的研究進(jìn)展吧。

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參考資料：

[1]?Radko-Juettner, S., Yue, H., Myers, J.A. et al. Targeting DCAF5 suppresses SMARCB1-mutant cancer by stabilizing SWI/SNF. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07250-1

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