胶质母细胞瘤(GBM)是中枢神经系统中最具侵略性的脑肿瘤。最近的研究报道了TRIM24在促进GBM癌症进展中的重要作用。然而，目前尚不清楚TRIM24是否是GBM治疗干预的一个有吸引力的药物靶点。因此，我们进行了一系列实验，旨在验证特异性TRIM24抑制是否抑制GBM恶性功能，使用dTRIM24和IACS-9571这两种新型选择性TRIM24拮抗剂。我们的数据显示TRIM24抑制剂是抑制几种患者来源的GBM干细胞(GSCs)的细胞繁殖和侵袭的有效药物，这些作用部分是通过抑制TRIM24- sox2轴介导的。这项研究为基于trim24的可药物依赖性提供了新的见解，对于开发有效的脑肿瘤治疗策略非常重要。
给编辑的信
多形性胶质母细胞瘤(GBM)是中枢神经系统中最具侵略性的脑肿瘤。肿瘤细胞迁移、快速扩散和侵入正常邻近组织的能力、它们的持续增殖以及GBM干细胞(GSCs)的存在导致在最佳护理标准下的中位生存期约为15个月[1，2，3.］．因此，了解促成GBM发生和进展的分子机制对开发更有效的治疗方法至关重要。
TRIM24 (Tripartite Motif Containing 24)，又称TIF1α，是转录中介因子(TIF)家族的重要成员。它包括一个环型E3泛素连接酶结构域和一个终端植物同源结构域(PHD)-bromodomain，后者作为非典型组蛋白标记H3K23ac的阅读器。TRIM24已被证明是一种依赖于癌症类型的致癌因子或肿瘤抑制因子。例如，TRIM24的异常过表达与多种癌症的肿瘤发生和疾病进展有关，包括乳腺癌、胃癌和GBM [4］．最近，Zhang等人。5]表明TRIM24在GSCs中高度表达，其结合通过其bromodomain激活多能转录因子性别决定区Y-box 2 (SOX2)的表达，从而促进GBM的干性和侵袭性。通过TRIM24 shRNA敲低方法和功能分析，我们认为TRIM24是GBM治疗的潜在靶点。最近，TRIM24的有效和特异性抑制剂已被开发出来[6，7］．因此，在药理学背景下验证这些发现的翻译意义是很重要的。
为了确定基于TRIM24的药物依赖性的抗肿瘤作用，我们使用了两种新的TRIM24抑制剂:(i) IACS-9571，一种高亲和力、强效的TRIM24/BRPF1的二甲苯并咪唑溴域抑制剂，对其他溴域家族蛋白具有良好的选择性，且不改变TRIM24的表达水平[6];(ii) dTRIM24，一种基于蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)的TRIM24双功能降解剂。dTRIM24可选择性结合TRIM24的溴域和E3泛素连接酶VHL，从而促进蛋白酶体介导的TRIM24降解[7］．我们确定了这两种化合物对一组患者来源的GSC系的影响，这些影响已被很好地表征(附加文件)1:表S1)。dTRIM24和IACS-9571均有效且剂量依赖性地降低了GSCs的增殖(图。1此外，dTRIM24 (5,10 μM)或IACS-9571 (10,20 μM)处理GSCs减弱了肿瘤球形成的能力(图2)。1B和附加文件1:图S1)，免疫荧光染色表达茎干性标记物SOX2和Nestin(图1)。1C)，证明TRIM24药理靶向能够有效抑制GSCs的自我更新。western blot分析显示，dTRIM24处理后，TRIM24和SOX2表达水平下降(图2)。1D(上)，验证其作为TRIM24蛋白降解物在GSCs中的有效性。同样，IACS-9571的处理导致SOX2降低(图2)。1D,低)。我们进一步观察到，这两种化合物都能减弱GSCs的侵袭距离(P < 0.001;无花果。1E)和诱导细胞凋亡，而细胞周期无明显影响(附加文件1:图S2)。在抢救实验中，与对照组相比，gbm# P3细胞中SOX2的异位表达部分恢复了IACS-9571或dTRIM24治疗后的细胞活力抑制(图2)。1F和附加文件1:图S3)，表明TRIM24-SOX2轴参与了这两种抑制剂的抑制作用。据报道，TRIM24通过几种信号通路促进GBM的进展。例如，Zhang等。[8发现TRIM24可以结合到PIK3CA(phosphoinosi肽-3- kinase Catalytic Alpha Polypeptide)启动子，从而增强了GBM细胞系中的PI3K/Akt信号通路。Lv等人。[4]的研究结果表明，TRIM24可协同激活STAT3信号转导，增强表皮生长因子受体(EGFR)驱动的GBM肿瘤发生，表明TRIM24在GBM信号网络中起着多方面的作用。因此，为了阐明TRIM24抑制剂在GBM中作用的分子机制，有必要进行进一步的多组学研究。
一个集成电路50dTRIM24 (MedChemExpress, USA)和IACS-9571 (MCE，盐酸形式)在gbm# P3, gbm# BG7, gbm# 06和gbm# BG5细胞中使用细胞滴度- glo活性测定。B用不同浓度dTRIM24 (0-10 μM) (A)或IACS-9571 (0-20 μM)处理GSCs 6天，定量分析肿瘤球形成。GSCs(1000细胞/mL/孔)接种于6孔超低粘附板。采用倒置相衬显微镜计数球数。CSOX2免疫荧光染色代表图像(红色;稀释1:10 0)或Nestin(绿色;稀释1:20 0)，用dTRIM24或IACS-9571处理gbm# P3 48小时。核用DAPI反染色(蓝色)。比例尺= 100 μm。DWestern blot分析不同浓度dTRIM24 (0-10 μM)或IACS-9571 (0-20 μM)处理的GSCs裂解物(20µg)中的TRIM24、SOX2和GAPDH。E用DMSO、dTRIM24 (5 μM)或IACS-9571 (10 μM)处理gbm# P3型GSCs，并在24小时进行三维侵袭实验中球状体的代表图像。比例尺= 200 μM(下)。24小时后，入侵细胞距离肿瘤球的定量图(上图)。F在gbm# P3细胞中使用细胞效价- glo活性测定进行拯救实验的相对细胞活力。数据以平均值±SEM表示。统计学意义由单因素方差分析确定。* p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001
总之，我们的数据首次表明TRIM24抑制剂是靶向GSCs的有效药物，这些抑制作用部分是通过抑制TRIM24- sox2轴介导的。这些观察结果，以及报道的dTRIM24和IACS-9571抑制急性单核细胞白血病细胞生长和触发凋亡的能力[7]，使TRIM24成为GBM治疗干预的一个有吸引力的药物靶点。值得注意的是，与IACS-9571相比，dTRIM24能更有效地从染色质中取代TRIM24，并对TRIM24靶基因有明显的影响[7]，这与我们发现dTRIM24具有相对较低的IC相一致50在加拉帕戈斯扩张中心。基于Molinspiration化学信息学(http://www.molinspiration.com)预测，IACS-9571 (TSPA: 122.5)和dTRIM24 (TSPA: 260.0)的拓扑极表面积(TPSA)评分表明，这些化合物具有相对中低的血脑屏障(BBB)穿透值。这意味着，目前在临床前和临床环境中，以TRIM24为靶标的GBM治疗可能还无法实现。然而，它们的化学结构优化和针对TRIM24的新治疗进展需要进一步开发。
在本研究过程中产生或分析的所有数据都包含在本文中。
胶质母细胞瘤
包含24
转录中介因子
植物homeodomain
GBM干细胞
Proteolysis-targeted嵌合体
性别决定区域Y-box 2
磷酸肌醇-3-激酶催化α多肽
信号换能器和转录激活子
表皮生长因子受体
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我们感谢Justin Vareecal Joseph博士建立了原代GBM细胞。
本文由山东省自然科学基金(ZR2021QH030)和山东大学齐鲁青年学者计划资助。
本研究设计、实验并进行数据分析，并撰写稿件:MH和YS。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。
不适用。
不适用。
作者没有相关的竞争利益需要披露。
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附加图S1 - s3和表S1。
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韩敏，孙艳。含24的三元基序在胶质母细胞瘤治疗中的药理靶向作用。翻译医学杂志19， 505(2021)。https://doi.org/10.1186/s12967-021-03158-w
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