靶向Ena/VASP-EVH1与WAVE2互作:抑制肿瘤转移的新策略

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  这篇研究揭示了Ena/VASP-EVH1与WAVE2的相互作用在肿瘤转移中的关键作用。通过阻断EVH1-WAVE2互作(利用小分子抑制剂或基因修饰),显著抑制了三阴性乳腺癌(TNBC)细胞MDA-MB-231的趋化性、细胞外渗及体内转移。研究阐明了该互作通过调控肌动蛋白(F-actin)聚合速率和片状伪足(lamellipodia)突起来驱动转移的分子机制,为开发抗转移药物提供了新靶点。

  

Significance
蛋白质-蛋白质相互作用在肿瘤转移中扮演核心角色。研究发现,Ena/VASP家族蛋白与WAVE2的相互作用通过独特的二级结构调控片状伪足突起和细胞运动。靶向这一互作的Ena/VASP-EVH1抑制剂展现出抑制转移的潜力,为改善患者预后提供了新思路。

Abstract
癌症治疗亟需抑制转移过程中的细胞运动。研究聚焦于Ena/VASP蛋白与WAVE调控复合体(WRC)的交叉对话,发现WAVE2中的EVH1识别基序突变可阻断三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞的趋化性和斑马鱼模型中的外渗。小鼠原位移植实验显示,该突变显著减少大转移并延长生存期。药理学干预同样证实了Ena/VASP-EVH1抑制剂的抗转移效果。

Results

A PRM of WAVE2 Binds Directly to Ena/VASP-EVH1
质谱分析发现WAVE2(而非WAVE1/3)通过其富含脯氨酸的基序(PRM)直接结合VASP-EVH1,解离常数(Kd)为250 μM。Pull-down实验显示,Ena/VASP-EVH1抑制剂可竞争性阻断WAVE2、ABI1和RAPH1的结合。将WAVE2的LPPPP基序突变为LGSPP后,其与EVH1的相互作用几乎完全丧失。

Disruption of the Ena/VASP–WAVE2 Interaction Impairs Chemotaxis
MDA-MB-231细胞中WAVE2GSPP突变导致:

  1. Boyden小室侵袭实验显示侵袭能力下降至无血清对照组水平;
  2. 活细胞追踪显示随机迁移(无趋化性),但速度不变;
  3. 免疫荧光显示片状伪足中F-actin和VASP募集减少;
  4. TIRF显微镜观察到膜突起速度降低50%。

体外肌动蛋白聚合实验进一步揭示,野生型PRMwt-VCA与VASP协同可将聚合速率提升3倍,而突变体无此效应。

In Vivo Metastasis Suppression
斑马鱼模型中,WAVE2GSPP细胞的外渗减少70%。小鼠原位移植实验显示:

  • 原发性肿瘤体积无差异;
  • WAVE2GSPP组转移灶面积减少85%;
  • 中位生存期延长2倍。

Pharmacological Intervention
Ena/VASP-EVH1抑制剂(400 nM亲和力)的药代动力学显示:

  • 皮下注射(100 mg/kg)可实现8 μM峰浓度;
  • 渗透泵给药维持1 μM稳态浓度。
    在胰腺癌PANC-1模型中,抑制剂治疗组57%小鼠无转移灶,肝肺重量显著减轻。

Discussion
Ena/VASP-WAVE2互作通过双重机制驱动转移:

  1. 增强WRC与Ena/VASP的复合体稳定性;
  2. 加速VASP依赖的肌动蛋白聚合,促进膜突起。
    该研究首次阐明WAVE2特异性基序的生物学意义,并为开发广谱抗转移药物奠定基础。未来需优化抑制剂药代特性,并在更多转基因模型中验证疗效。

Materials and Methods
关键技术包括:

  • CRISPR/Cas9构建WAVE2KO细胞系;
  • 16O/18O标记定量质谱分析互作组;
  • 斑马鱼尾鳍外渗模型(fli:EGFP转基因系);
  • 小鼠原位移植联合活体成像。所有实验均通过伦理审查,统计显著性设定为P<0.05。
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