Mps1基因在携带B-RAFV600E突变型恶性肿瘤靶向治疗中的作用

Molecular targeted therapy in metastatic tumors is rising worldwide. The therapeutic strategy to target the selected EGFR has been developed in clinical trial. However, it shows severe adverse effects in the treatment of patients harboring B-RAFV600E mutation. Although the oral BRAF inhibitors (such as vemurafenib) have remarkable clinical activity in metastatic melanomas with B-RAFV600E mutation, resistance to therapy invariably develops. The limitations of these agents emphasize the importance of developing novel treatment strategies. Our previous work identified a novel downstream target of B-RAFV600E, Mps1. We find that continuously activated B-RAFV600E signaling may be a possible mechanism for the deregulation of Mps1 stability and kinase activity in human tumors, and that persistent phosphorylation of Mps1 through B-RAFV600E signaling is a key event in disrupting the control of centrosome duplication and chromosome stability that may contribute to tumorigenesis. Our findings raise the possibility that targeting the oncogenic B-RAF and S281-phosphorylated Mps1, especially when used in combination could potentially provide great therapeutic opportunities for cancer treatment. This proposal aims to identify the correlation of B-RAFV600E and Mps1 in Chinese melanoma, colon cancers, and thyroid cancers. Moreover, as Mps1 has been identified as a novel target of B-RAFV600E in patients with melanoma, this proposal will investigate the possibility of a therapeutic role of Mps1 inhibition in patients with B-RAFV600E mutation through retrovirus infection, Mps1 inhibitor, and Mps1 siRNA.

肿瘤靶向治疗发展迅速，抗EGFR靶向治疗已应用于临床，但研究显示携带BRAFV600E突变型患者对EGFR抗体耐药。针对此问题科研人员研发了BRAF特异性抑制剂，然而临床实验发现部分患者出现耐药甚至促瘤作用，迫切需要新的治疗措施。课题组前期研究发现Mps1是癌基因BRAFV600E新作用靶点，BRAFV600E通过磷酸化修饰Mps1蛋白影响其稳定性、激酶活性，导致中心体过度复制、多级纺锤体出现，在肿瘤细胞染色体不稳定性中发挥重要作用。提示Mps1可能作为携带BRAFV600E突变型肿瘤患者新的治疗靶点。本项目拟在中国人结直肠癌、甲状腺癌中分析Mps1与BRAFV600E基因的相关性，利用逆转录病毒系统、Mps1激酶特异性抑制剂、RNAi等技术，探讨靶向抑制Mps1功能在携带BRAFV600E突变型恶性肿瘤中的治疗作用，为携带BRRAFV600E突变型恶性肿瘤治疗提供新的候选靶点及理论依据。

BRAF基因突变率较高的恶性肿瘤已成为威胁我国人民健康的一大杀手。许多研究表明BRAF突变型恶性肿瘤对传统治疗方法不敏感，且预后很差。随着B-RAF抑制剂在恶性黑色素瘤中取得的成功，人们开始关注其在其他BRAF突变型恶性肿瘤患者中的疗效。然而，多项临床实验都未能取得预想中的疗效。临床实验发现部分患者出现耐药甚至促瘤作用，迫切需要新的治疗措施。本课题组首次鉴定了BRAFV600E基因在肿瘤发生发展中新的作用靶基因Mps1。研究发现BRAFV600E通过磷酸化修饰Mps1蛋白影响其稳定性、激酶活性，导致中心体过度复制、多级纺锤体出现，在肿瘤细胞染色体不稳定性中发挥重要作用。提示Mps1可能作为携带BRAFV600E突变型肿瘤患者新的治疗靶点。本项目在国家自然科学基金青年基金的资助下，以中国人结直肠癌、甲状腺癌为疾病模型，探讨Mps1与BRAFV600E基因的相关性。利用逆转录病毒系统、RNAi等技术，探讨靶向抑制Mps1功能在携带BRAFV600E突变型恶性肿瘤中的治疗作用。现得出如下结论：(1) Mps1作为BRAFV600E/MEK/ERK通路的下游靶基因在结直肠癌、乳腺癌的发生发展中发挥重要作用，对BRAFV600E特异性激酶抑制剂耐药或不敏感的肿瘤患者，联合应用Mps1激酶抑制剂有望成为携带BRAFV600E突变型肿瘤患者新的治疗策略。(2) Mps1在BRAFV600E突变甲状腺癌中表达显著高于BRAFWT甲状腺癌，但与经典BRAFV600E/MAPK通路不相关，BRAFV600E可能通过其他通路调节Mps1在甲状腺癌中发挥重要作用。另外，在研究过程中，我们还发现Mps1激酶和BRAFWT/MEK/ERK通路之间存在一条自动调节的负反馈回路，而癌基因BRAFV600E能不依赖Mps1激酶活性，通过抑制AKT的磷酸化抵抗该负反馈回路。为了解恶性肿瘤的发生发展机制，寻找有效地肿瘤诊断、治疗靶点和制定治疗方案提供新的思路和理论依据。