c-Abl激酶通过CSN复合体影响CRL4泛素连接酶活性调控多发性骨髓瘤细胞对来那度胺敏感性的机制研究

Lenalidomide hijacks the CRL4(CRBN) ubiquitin ligase to promote the ubiquitination and degradation of IKZF1 and IKZF3, two transcription factors essential for multiple myeloma (MM) cell survival. We found that the c-Abl non-receptor kinase phosphorylates DDB1, the adaptor protein of CRL4 ubiquitin ligase, at residue Y316 to recruit a small regulatory protein DDA1, leading to increased substrate ubiquitination. Thus, activation of c-Abl kinase can sensitize MM cells to lenalidomide-induced cytotoxicity. Recently, our study suggests that COP9 signalasome (CSN complex) may be involved in the regulation of CRL4 ubiquitin ligase by c-Abl. We therefore hypothesize that c-Abl kinase increases the activity of CRL4 and sensitizes MM cells to lenalidomide by promoting the escape of CRL4 from CSN repression. Our study will shed light into how c-Abl kinase regulates the sensitivity of MM cells to lenalidomide, therefore providing important reference for its better clinical targeting efficacy and the development of next generation of immunomodulatory drugs.

来那度胺可以利用CRL4（CRBN）泛素连接酶来泛素化降解对多发性骨髓瘤细胞存活至关重要的两个转录因子IKZF1和IKZF3蛋白，最终导致骨髓瘤细胞毒性。我们发现c-Abl激酶磷酸化CRL4的接头蛋白DDB1，促进其结合一个小的调节蛋白DDA1，进而增强CRL4底物的泛素化。所以，激活c-Abl激酶会增强骨髓瘤细胞对来那度胺的敏感性。我们近期的研究显示CSN复合体可能参与了c-Abl激酶对CRL4的调控。因此，我们提出假设：c-Abl激酶通过解除CSN复合体对CRL4泛素化连接酶活性的抑制，增加了CRL4的活性，进而增强了多发性骨髓瘤细胞对来那度胺的敏感性。我们的研究将揭示c-Abl激酶通过CSN复合体影响CRL4泛素连接酶活性进而调控多发性骨髓瘤细胞对来那度胺敏感性的机制，为临床上更有效地使用此类药物以及开发新一代的免疫调节药物具有重要的指导意义。

多发性骨髓瘤（multiple myeloma, MM）是骨髓中单克隆浆细胞异常增生的血液系统恶性肿瘤。来那度胺是治疗MM的有效药物之一，近期的研究发现来那度胺等免疫调节药物抗骨髓瘤作用的分子机制是：劫持CRL4(CRBN)泛素连接酶泛素化降解转录因子IKZF1/IKZF3，导致骨髓瘤细胞毒性。随着来那度胺在临床上的广泛使用，原发及继发性耐药问题日益显现，成为其治疗失败的主要原因。我们的前期研究发现，c-Abl激酶磷酸化CRL4泛素连接酶的接头蛋白DDB1，促进其招募一个小的调节蛋白DDA1，进而增强CRL4底物蛋白的泛素化。在本课题中，我们运用细胞生物学、分子生物学及生物化学手段，在MM细胞系及病人骨髓CD138+细胞、活检标本中的研究揭示：c-Abl激酶通过DDA1的招募影响CRL4与CSN复合体的相互作用，增加了CRL4的泛素连接酶活性，促进底物蛋白的泛素化降解，进而增强了来那度胺的抗骨髓瘤作用。本研究确定了DDA1及CSN复合体参与c-Abl激酶对CRL4泛素连接酶活性的调控，为来那度胺及其类似物在临床上的有效使用提供科学基础，DDA1有望成为预测该类药物敏感性的生物标志物。