PI3K调节亚基p85β Tyr464位点磷酸化后核转位调控EZH2/H3K27me3/RB1信号轴促进肾癌发生

【作者】 张燕华； 何宝玉； 熊祖泉； 张东； 张一帆； 陈承坤； 杨仕仪； 崔高平； 顾峻； 王婷； 林璋； 樊友本； 郝宇钧；

【机构】 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所； 复旦大学附属华山医院； 上海交通大学附属第六人民医院；

【摘要】 目的:PI3K作为多种肿瘤发生的关键信号分子,其亚基在肾透明细胞癌(ccRCC)中突变率低,仅调节亚基p85β的表达与肿瘤大小和临床预后密切相关,那么p85β在ccRCC中的作用、机制及临床应用值得深入研究。中晚期肾癌及术后复发病人的一线用药是多靶点酪氨酸激酶抑制剂(比如:舒尼替尼),近期研究表明,与单药相比,酪氨酸激酶抑制剂(Vorolanib)和m TOR抑制剂(依维莫司)联合用药可明显改善ccRCC患者的中位生存时间,所以探究肾癌的药物联合治疗具有极大的临床应用前景。材料与方法:通过TCGA数据库生物信息学分析获得PI3K调控ccRCC进程的关键蛋白亚基p85β;利用免疫荧光和免疫组化等确定p85β在ccRCC细胞中的定位;通过磷酸化蛋白分析和体外激酶实验等鉴定出p85β核转位依赖的磷酸化位点和该位点磷酸化的蛋白激酶;通过Crispr/CAS9基因编辑,细胞功能分析,体内皮下瘤和原位瘤实验等明确p85β在ccRCC中的作用;利用ChIP-PCR,免疫印迹和RNA-seq等方式阐明p85β核转位影响的下游信号通路;利用FAK小分子抑制剂阻断p85β核转位探索治疗ccRCC的新方案。结果:在ccRCC患者中,仅PI3K调节亚基p85β的表达与肿瘤大小,疾病分期及预后呈显著相关性;数据库及临床样本证实p85β在肾癌中高表达,同时在细胞系及癌组织中均可观察到p85β大量位于细胞核内;通过磷酸化蛋白分析和体外激酶实验等发现p85β核转位依赖Y464位点酪氨酸磷酸化,并证实该磷酸化位点的激酶是FAK;体内外功能实验验证核定位而非胞质定位的p85β可促进ccRCC细胞及肿瘤的生长和转移;免疫印迹等阐明核定位p85β会结合组蛋白甲基转移酶EZH1/2,降低它们的泛素化水平而上调组蛋白H3K27三甲基化,引起抑癌基因RB1的表达抑制,促进细胞周期从G1期向S期转换,从而促进ccRCC的发生;ccRCC肿瘤有高水平的p85β或p-p85β时,其对FAK抑制剂单独治疗及联合舒尼替尼治疗都具有更好的响应性。结论:PI3K的调节亚基p85β被激酶FAK在Y464位点磷酸化后发生核转位,调控EZH2/H3K27me3/RB1信号轴而促进ccRCC的发生发展。FAK抑制剂单药治疗和联合舒尼替尼的联合用药有望成为治疗ccRCC的新策略,其效果有赖于可作为标志物的p85β或p-p85β的表达水平。更多还原