拜万戈/瑞戈非尼在药理学上靶向结直肠癌的上皮间质转化

　　众所周知，上皮间质转化 (EMT) 会引起癌症侵袭/转移，导致转移性结直肠癌 (mCRC) 患者的死亡率很高。蛋白酪氨酸磷酸酶 (PTPase) 靶向治疗已被确定为一种新型癌症治疗方法。以前，我们证明具有抗 EMT 效力的索拉非尼通过直接激活含 SH2 结构域的磷酸酶 1 (SHP-1) 依赖的 p-STAT3Tyr705 来防止 TGF-β1 诱导的 EMT/侵袭抑制肝细胞癌。拜万戈/瑞戈非尼具有与索拉非尼密切相关的化学结构，并被批准用于 mCRC 的药物治疗。在此，我们评估瑞戈非尼是否以与索拉非尼相同的方式激活 PTPase SHP-1，以消除 CRC 中与 EMT 相关的侵袭/转移。值得注意的是，瑞戈非尼在体外发挥了有效的抗 EMT 活性来抑制 TGF-β1 诱导的 EMT/侵袭，并在体内抑制 SW480 间充质细胞的肺转移性生长。从机制上讲，瑞戈非尼增强的 SHP-1 活性通过低 p-STAT3Tyr705显着阻碍了 TGF-β1 诱导的 EMT/侵袭SHP-1 抑制剂或 siRNA 介导的 SHP-1 耗竭所证明的水平。相反，SHP-1 的过表达进一步增强了瑞戈非尼对 TGF-β1 诱导的 p-STAT3Tyr705和 EMT/侵袭的抑制作用。Regorafenib 通过有效解除 SHP-1 的自抑制 N-SH2 结构域直接激活 SHP-1，从而抑制 TGF-β1 诱导的 p-STAT3Tyr705和 EMT/侵袭。重要的是，临床证据表明 SHP-1 与 E-cadherin 呈正相关，这显着决定了 CRC 患者的总生存期。这一结果进一步证实了我们的体外数据表明，SHP-1 是 EMT 调节中的负调节 PTPase，可作为 mCRC 治疗的药理学靶点。总的来说，通过瑞戈非尼激活 PTPase SHP-1 专注于其抗 EMT 活性可能是 mCRC 的有用药物疗法。

　　mCRC 出现的原因高度复杂且具有异质性，当目前可用的多线靶向治疗（例如抗 EGFR 抗体西妥昔单抗和帕尼单抗，以及 VEGF 抑制剂贝伐单抗和阿柏西普）出现耐药性时，通常会导致患者死亡。最近，瑞戈非尼成为第一个获批的 mCRC 药物疗法，作为一种 TKI，可阻断参与肿瘤发生、血管生成和转移的关键分子标记。在这里，我们进一步深入了解瑞戈非尼的 PTPase SHP-1 靶向治疗与据报道参与癌症侵袭/转移的 CRC EMT 之间的关系。我们提供证据表明瑞戈非尼通过激活 PTPase SHP-1 依赖性 p-STAT3抑制 TGF-β1 诱导的体外EMT/侵袭Tyr705抑制。通过野生型 SHP-1 的功能获得性过表达来增加 PTPase SHP-1 活性，进一步强化了拜万戈/瑞戈非尼对 TGF-β1 诱导的 p-STAT3Tyr705和 EMT/侵袭的负面影响。相反，正如 SHP-1 抑制剂或 siRNA 介导的 SHP-1 耗竭所证明的那样，降低 PTPase SHP-1 活性显着恢复了瑞戈非尼对 p-STAT3Tyr705和 EMT/侵袭的负面影响。总之，我们有一个新发现，即瑞戈非尼通过提供 SHP-1 激动剂来激活作为 EMT 相关抑制因子的 SHP-1 的活性，从而发挥抗 EMT 效力。我们的体内数据还表明，瑞戈非尼通过尾静脉注射转移模型抑制 SW480 间充质细胞的转移性生长。然而，体内动物研究的足够数据仍然缺乏。因此，在生成将细胞植入脾脏然后观察肝转移的原位转移模型时，应更加注意。使用这种方法代替通过尾静脉注射转移模型检查肺转移将是进一步支持我们的体外研究结果的可靠方法。

　　从机制上讲，由于拜万戈/瑞戈非尼与 SHP-1 的 N-SH2 和催化 PTP 结构域的对接潜力，瑞戈非尼有效地增加了 SHP-1 的活性，从而减轻了 SHP-1 的自身抑制，导致 p-STAT3Tyr705和 EMT 的减少/TGF-β1 诱导的侵袭。有趣的是，我们之前的数据表明，索拉非尼是瑞戈非尼的一种类似物，通过直接激活 PTPase SHP-1 依赖性 p-STAT3Tyr705抑制，在 HCC 临床前模型中显示出显着的体外和体内抗 EMT 活性。]。总之，这些发现有力地证实了负调节 PTPase SHP-1 是一种 EMT/转移抑制基因，其活性可以被 TKI 药理学激活，TKI 不仅可以作为 STAT3 抑制剂，还可以作为 SHP-1 激动剂，如瑞戈非尼和索拉非尼。

　　有充分的证据表明，E-钙粘蛋白的损失是必须诱导EMT /癌细胞转移。另一方面，E-钙粘蛋白表达的恢复可增强细胞间粘附，并抑制 EMT/转移。在这里，通过 Kaplan-Meier 分析对 243 名 CRC 患者进行分析，在 SHP-1 和 E-钙粘蛋白均强表达的患者中无法获得中位 OS。相比之下，SHP-1 和 E-cadherin 表达较弱的患者的中位 OS 降低比其他患者更显着。这些观察结果意味着具有高水平 SHP-1-E-钙粘蛋白表达的患者显示出更长的生存期。此外，临床资料显示，结直肠癌组织中SHP-1与E-cadherin的表达呈显着正相关。有趣的是，E-钙粘蛋白的表达，而不是 SHP-1，与组织学分级呈负相关。这些数据表明 SHP-1 可能不是 E-cadherin 的唯一上游正调节因子。其他上游调节剂也可能积极控制 E-钙粘蛋白的表达，最终建立粘附连接。例如，作为 E-cadherin 的阻遏物，GSK-3β 通过负向控制 SNAIL/SLUG 的稳定性来正向调节 E-cadherin。此外，据报道，MicroRNA-200a 作为 E-cadherin 的阻遏物，可作为 E-cadherin 的阻遏物，通过下调 ZEB1/2 来上调 E-cadherin 的 E-cadherin 。因此，E-cadherin 而不是 SHP-1，与组织学分级呈负相关，这可能是因为 E-cadherin 的其他上游调节因子对于诱导 E-cadherin 的表达至关重要，E-cadherin 作为直接下游效应物并显着与分化良好的低级细胞结合。SHP-1 是 E-cadherin 的上游正调节因子之一，而不是本研究中与组织学分级直接相关的独立效应物。总的来说，这些临床数据进一步证实了体外发现 SHP-1 是一种 EMT 相关抑制因子，通过抑制 p-STAT3Tyr705上调 E-钙粘蛋白。

　　总之，这是第一份显示拜万戈/瑞戈非尼和 CRC EMT 之间新联系的报告。瑞戈非尼通过激活 PTPase SHP-1 依赖性 p-STAT3Tyr705指导体外和体内抗 EMT/转移治疗抑制。拜万戈/瑞戈非尼具有强效抗 EMT 活性，可作为 SHP-1 激动剂，缓解 SHP-1 的自身抑制。值得注意的是，SHP-1 不仅被确定为 EMT/转移的抑制剂，而且被确定为瑞戈非尼的药理学靶点。此外，我们在 SHP-1-E-钙粘蛋白轴与 CRC 患者的总体存活率之间建立了新的联系。本研究的结果可能会指导针对多线治疗失败的 mCRC 患者开发替代 PTPase 靶向治疗，并表明瑞戈非尼的抗 EMT 效力显着激活 PTPase SHP-1 依赖性 STAT3 失活，并可能提供mCRC 的直接药物治疗。微信扫描下方二维码了解更多：