含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2抑制剂在肿瘤靶向和免疫治疗中的应用进展

由PTPN11基因编码的含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology 2 domain-containing protein tyrosine phosphatase, SHP2)是细胞关键调节因子蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTP)家族的一员,在多种恶性肿瘤中高表达。一方面,SHP2通过介导RAS-MAPK,PI3K-AKT和JAK-STAT等信号通路调节肿瘤细胞的生理功能。另一方面,在肿瘤微环境中,SHP2与免疫抑制受体[如程序性死亡受体1(programmed death-1,PD-1)、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)等]结合,调节免疫细胞的功能,造成免疫微环境的抑制性。因此,SHP2在肿瘤中具有调节肿瘤细胞和免疫微环境的双重功能,提示其为极具价值的肿瘤治疗靶点。近年来,大量具有成药潜力的SHP2抑制剂进入临床试验,为肿瘤靶向治疗提供新的可能。目前SHP2抑制剂的研究已经取得一定成果,但仍存在较多耐药性、非特异性和毒性等问题。因此,需进一步研究SHP2抑制剂的成药性和靶向策略。本文对SHP2参与信号通路的调控机制和其在肿瘤和免疫微环境中的作用进行总结,并对SHP2抑制剂及其临床研究进展进行综述。

含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2变构抑制剂缓解放射性肺炎的作用效应与机制研究

目的探索含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology 2 domain-containing protein tyrosine phosphatase 2,SHP2)变构抑制剂对放射性肺炎的缓解作用及其可能的机制。方法以50 Gy的剂量进行双肺辐照建立辐射诱导放射性肺炎小鼠模型,分别提取SHP2变构位点抑制剂SHP099辐照组(辐照并予以SHP099灌胃)、辐照组(辐照未灌胃)、SHP099未辐照组(未辐照并予以SHP099灌胃)和对照组(未辐照且未灌胃)小鼠的肺组织制作HE切片。通过实时荧光定量聚合酶链反应(real time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测4组小鼠肺组织内炎性反应因子诱生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的mRNA水平。RT-qPCR检测小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7和骨髓原代巨噬细胞(bone marrow derived macrophage,BMDM)中iNOS、TNF-α和IL-6的表达情况。收集BMDM培养上清采用酶联免疫吸附分析(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测TNF-α和IL-6的分泌情况。通过流式细胞术分析辐照后不同培养时间后RAW264.7和BMDM细胞产生活性氧(reactive oxygen species,ROS)的水平。采用RT-qPCR检测10 Gy辐照后24 h RAW264.7细胞还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶(NADPH oxidase,NOX)各亚基和同系物表达水平变化。采用蛋白质印迹法检测RAW264.7细胞中NOX4表达水平。结果通过SHP099灌胃辐射小鼠模型发现,SHP099预处理的辐照小鼠肺部损伤减弱,肺组织内炎性反应因子iNOS、TNF-α和IL-6的mRNA表达均下调(均P<0.05)。10 mmol/L SHP099预处理24 h后,RAW264.7和BMDM细胞因10 Gy辐照引起的上升的炎性反应因子iNOS、TNF-α和IL-6 mRNA表达均下降(均P<0.05)。收集BMDM细胞的培养上清显示,SHP099预处理也可减少辐照后TNF-α和IL-6蛋白的分泌(均P<0.05)。SHP099预处理也可降低10 Gy辐照后30 min引起的RAW264.7和BMDM细胞升高的ROS水平(均P<0.05)。采用RT-qPCR检测RAW264.7细胞10 Gy辐照后24 h NOX各个亚基和同系物的表达变化情况显示,p22^(phox)、p40^(phox)、Rac1、NOX2、NOX3、NOX4和NOX5表达均上调(均P<0.05),其中NOX4上调最多;而SHP099预处理可减少辐照后RAW264.7细胞的NOX4蛋白表达(P<0.01)。结论SHP2变构抑制剂可以缓解辐照诱导的小鼠肺部炎性反应。SHP2变构抑制剂可能是通过抑制巨噬细胞中NOX4的表达降低ROS产生,从而减少炎性反应因子分泌。

蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2对AngⅡ刺激的心肌成纤维细胞增殖的影响

目的:探讨含有Src同源结构域2的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology 2 domain-containing pro-tein tyrosine phosphatase 2,SHP-2)对血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)刺激的心肌成纤维细胞(cardiac fi-broblasts,CFs)增殖的作用。方法:差速贴壁法体外培养心肌成纤维细胞,以波形蛋白(vimentin)鉴定CFs纯度;MTT法检测AngⅡ作用下心肌成纤维细胞增殖率,采用重组腺病毒过表达SHP-2和SHP-2抑制剂NSC-87877分别对AngⅡ作用下的细胞增殖的影响。结果:AngⅡ对CFs增殖的促进作用有剂量依赖性,其促进细胞增殖的最高浓度为10-7mol/L;在AngⅡ的刺激下,SHP-2可以促进心肌成纤维细胞增殖,并且突变体组比野生型组增殖更明显(P<0.01)。SHP-2抑制剂NSC-87877达到50μmol/L时可以明显抑制AngⅡ刺激下的CFs增殖。结论:AngⅡ的促CFs增殖作用是通过SHP-2调控的。

蛋白质酪氨酸磷酸酶SHP-1的中药抑制剂筛选

用含有蛋白质酪氨酸磷酸酶SHP-1催化结构域(ΔSHP-1)的质粒转化大肠杆菌,得到ΔSHP-1的高效表达,经分离纯化后,以ΔSHP-1为靶标,通过体外酶反应动力学实验,对157种中药水提液的抑制效果进行研究,筛选出两种对ΔSHP-1具有显著抑制作用的中药:山茱萸和蒲公英,并对其IC50及抑制类型做了进一步研究.为建立蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制剂的筛选方法和中药在治疗免疫疾病和糖尿病上的开发和应用提供了理论依据.

抑制SHP2和FGFR2调控RAS/ERK及PI3K/AKT通路治疗FGFR2融合胃癌

目的:探究共抑制成纤维细胞生长因子受体2(fibroblast growth factor receptor 2,FGFR2)和Src同源2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology region 2-containing protein tyrosine phosphatase 2,SHP2)在FGFR2融合胃癌中的应用前景与作用机制。方法:构建过表达TACC2-FGFR2融合基因与对照慢病毒载体的人胃癌细胞系MKN45ACC2T-FGFR2、MKN45NC、NUGC4TACC2-FGFR2、NUGC4NC,分别用FGFR2抑制剂AZD4547、SHP2抑制剂SHP099或联药进行处理,通过细胞计数试剂盒(CCK-8)、划痕实验检测肿瘤细胞的增殖、迁移能力。以不同处理方式作用于MKN45TACC2-FGFR2、MKN45NC1 h或48 h后,采用Western blot法检测FGFR2、SHP2以及下游RAS/ERK、PI3K/AKT信号通路变化。结果:在MKN45TACC2-FGFR2与NUGC4TACC2-FGFR2中联用AZD4547与SHP099可以比单药更显著地抑制肿瘤细胞的增殖与迁移。药物处理1 h后,相较于AZD4547单药,联药在MKN45TACC2-FGFR2中进一步抑制了RAS/ERK、PI3K/AKT信号通路。药物处理48 h与1 h相比,AZD4547单药组中磷酸化FGFR与磷酸化SHP2出现了反馈性激活,且始终不能抑制RAS/ERK通路,但联药组可以持续地抑制上游的FGFR2、SHP2信号以及下游的RAS/ERK、PI3K/AKT通路。结论:共抑制FGFR2和SHP2可以通过下调RAS/ERK及PI3K/AKT通路有效抑制FGFR2融合胃癌,为FG-FR2融合突变胃癌患者带来新的治疗模式。

SHP2及其变构抑制剂在肿瘤靶向治疗中的研究进展

含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology 2 region-containing protein tyrosine phosphatase 2,SHP2)是由PTPN11编码的胞内非受体蛋白酪氨酸磷酸酶,已被证实参与多种癌症的发生发展,主要通过RAS/MAPK、PI3K/AKT、JAK/STAT、PD-L1/PD-1等信号通路调控肿瘤细胞生长、增殖、侵袭、凋亡和免疫逃逸。自2016年诺华团队发现了含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2的变构位点开始,对其抑制剂的研究已从催化位点抑制剂转向新型的变构位点抑制剂,克服了催化位点抑制剂高极性和特异性差的缺点,目前已有许多小分子化合物被报道,且具有成药潜力的含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2变构抑制剂相继被开发进入临床试验阶段。本文将重点介绍近5年文献报道的含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2靶点的结构与功能、在肿瘤靶向治疗中的价值及其变构抑制剂的研究进展。

5-苯基-1,3,4-噻二唑衍生物的合成及含SH2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶1(SHP1)抑制活性研究

作为细胞信号转导通路的关键节点分子,含SH2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶1(SHP1)是潜在的抗肿瘤靶点.已知的SHP1抑制剂屈指可数.设计并合成了11个5-苯基-1,3,4-噻二唑衍生物.活性测试结果表明,部分衍生物对SHP1显示了一定强度的抑制活性.其中,化合物5b[IC50=(1.33±0.16)μmol/L]对SHP1显示了中等强度的抑制活性,对PTP1B和TCPTP不显示抑制活性,对SHP2显示了2倍的选择性,为发现新型SHP1抑制剂提供了新的骨架类型.

酪氨酸蛋白磷酸酶2高表达对p210bcr/abl诱导的慢性粒细胞白血病细胞增殖与凋亡抵抗的影响

目的研究Src癌基因同源的酪氨酸蛋白磷酸酶2(Shp2)在慢性粒细胞白血病(CML)细胞中的表达,及其在p210bcr/abl诱导的白血病细胞恶性增殖和凋亡抵抗中的作用。方法收集25例p210bcr/abl阳性CML患者白血病细胞样本,8例非肿瘤病人骨髓和10例正常人外周血细胞样本作阴性对照,K562和KU812白血病细胞系作为p210bcr/abl阳性对照,KG1白血病细胞作为Shp2阳性对照。用Western印迹技术定量分析与比较Shp2在白血病细胞和正常骨髓造血细胞中的表达情况,通过特异性抑制剂分别下调Shp2和白血病融合基因p210bcr/abl后,观察Shp2表达对p210bcr/abl阳性白血病细胞增殖与凋亡的作用。细胞增殖与凋亡检测应用流式细胞仪。结果(1)磷酸化Shp2蛋白在92%患者CML白血病细胞样本中呈高表达状态,而在8例非肿瘤患者骨髓和10例正常人外周血细胞中低表达或不表达。磷酸化Shp2/β肌动蛋白比值分别为0.91±0.62、0.16±0.09和0.03±0.05(P均<0.01)。(2)下调Shp2蛋白表达后,白血病细胞凋亡率从4.89%上升到38.69%(P<0.01),而S期细胞从33.6%下降到10.8%(P<0.01)。(3)特异性抑制p210bcr/abl融合基因表达蛋白后,白血病细胞中磷酸化Shp2蛋白明显下降,同时出现明显细胞凋亡与生长抑制现象。结论(1)磷酸化Shp2蛋白在慢性粒细胞白血病细胞患者中呈过度表达状态,并且与白血病细胞恶性增殖与凋亡抵抗密切相关。(2)bcr/abl融合基因阳性患者的白血病细胞中Shp2的过度表达可能由p210bcr/abl蛋白激活引起。

基于SHP2的抗结直肠癌治疗策略

结直肠癌(CRC)作为威胁人类生命最常见的恶性肿瘤之一,其严重影响了患者的生活质量。含Src同源2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶2 (SHP2)是一种由PTPN11基因编码的非受体酪氨酸磷酸酶,广泛表达于多种组织和细胞中。近年来,SHP2是癌症领域中备受关注的焦点,已经被证实为结直肠癌的促进因子。目前已有的研究表明,肿瘤微环境中,SHP2在调节免疫细胞功能和炎症性结直肠癌中发挥着重要作用;随着SHP2变构抑制剂的出现,SHP2成为了结直肠癌患者潜在的用药靶点,并且SHP2变构抑制剂的临床试验效果已经展现出了显著的抗结直肠癌治疗的优势。本文针对SHP2在结直肠癌中的角色,对SHP2在结构与功能、抗肿瘤微环境中的作用以及SHP2变构抑制剂在结直肠癌中的治疗策略进行综述。

胰腺导管腺癌组织中SHP2和URG4的表达及其临床意义

目的探讨SHP2和URG4在胰腺导管腺癌中的表达及其临床意义。方法应用免疫组织化学法检测82例胰腺导管腺癌组织中SHP2和URG4的表达情况。结果SHP2、URG4、SHP2及URG4双阳性表达在82例胰腺导管腺癌组织中,分别为46例(56.10%)、45例(54.88%)、43例(52.44%)。在胰腺导管腺癌中,SHP2与URG4表达之间存在显著的相关性(C=0.659,P<0.001)。在不同分化程度中SHP2蛋白表达差异有统计学意义(P=0.006)。在不同分化程度、淋巴结有无转移、TNM分期中URG4蛋白表达差异均有统计学意义(P<0.05)。在不同分化程度、淋巴结有无转移中SHP2/URG4双阳性表达差异均有统计学意义(P<0.05)。结论检测胰腺导管腺癌组织中SHP2和URG4表达情况对评估胰腺导管腺癌恶性程度、预测其侵袭转移趋势有重要意义,且有可能成为治疗靶点。

炎症环境下敲低SHP2对人牙周膜干细胞增殖和成骨分化的影响

目的探讨炎症环境下含有Src同源结构域2的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology-2 domain containing protein tyrosine phosphatase-2,SHP2)对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)增殖及成骨分化的调节作用和相关机制,为牙周炎治疗提供新的靶点。方法使用慢病毒感染构建敲低SHP2基因的hPDLSCs细胞系,通过RT-qPCR、Western blot验证SHP2的敲低水平;使用肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)在体外模拟炎症环境;CCK-8检测正常及炎症条件下敲低SHP2对hPDLSCs增殖的影响;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色、ALP活性检测、ARS染色、RT-qPCR以及Western blot检测成骨指标;Western blot检测敲低SHP2在炎症条件下,对丝裂原活化蛋白激酶/核因子κB(mitogen-activated protein kinase/nuclear factor-κB,MAPK/NF-κB)通路蛋白的影响。结果慢病毒感染细胞72 h后在荧光显微镜下显示出明显的绿色荧光,测得SHP2 shRNA重组慢病毒的滴度为2.9×10^(8) TU/mL;Western blot及RT-qPCR检测发现,SHP2敲低组的SHP2蛋白及基因的表达显著降低(P<0.001);在正常条件下,敲低SHP2在一定程度上抑制了hPDLSCs的增殖;敲低SHP2后,hPDLSCs的早期成骨指标增高,包括ALP活性显著增高,ALP和COL-1的表达增加(P<0.05),然而敲低SHP2对hPDLSCs最终产生钙结节的量无明显影响。在TNF-α和IL-1β诱导的炎症环境下,敲低SHP2对hPDLSCs的增殖无明显影响(P>0.05),敲低SHP2后,hPDLSCs成骨相关指标均增加(P<0.05),钙结节形成的量增多(P<0.05);炎症环境下,敲低SHP2后,hPDLSCs中p65的磷酸化和IκB-α的降解降低,并且NF-κB上游MAPK通路蛋白p-p38和p-JNK的表达降低(P<0.05)。结论炎症环境下,敲低SHP2对hPDLSCs的增殖无明显影响,但可通过抑制MAPK/NFκB通路促进hPDLSCs成骨分化。

SHP2作为抗肿瘤治疗靶点的价值及其在肿瘤免疫治疗中的应用

包含Src同源2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology region 2-containing protein tyrosine phosphatase 2,SHP2)是目前唯一被证实具有促癌作用的细胞质蛋白酪氨酸磷酸酶,在多种恶性肿瘤中高表达。SHP2可以通过介导受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinase, RTK)下游的RAS/ERK、PI3K/Akt和JAK/STAT等信号通路促进肿瘤发生发展,影响肿瘤预后。同时,SHP2参与调控PD-1/PD-L1、CTLA-4、BLTA和TIGIT等免疫检查点信号通路,对于肿瘤微环境中各种免疫细胞都有重要的调节作用。靶向SHP2不仅可以通过抑制RTK下游信号通路,还可以通过改善免疫微环境治疗恶性肿瘤。因此,SHP2具有免疫与靶向双重治疗肿瘤的功能,作为抗肿瘤治疗的靶点展现出极高的潜能与价值。

新型SHP2衍生物NC-55-122在大鼠体内的药动学研究及其体内代谢产物分析

考察新型含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶(SHP2)蛋白抑制剂三唑并喹啉酮衍生物NC-55-122在大鼠体内的药代动力学特征,并在此基础上对化合物NC-55-122在大鼠体内的代谢产物进行分析。首先将大鼠随机分组,分别灌胃和静脉给予化合物NC-55-122,采集不同时间点的血样,以卡马西平为内标,采用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定大鼠体内NC-55-122的浓度,并进行方法学的验证,用DAS 2.0软件计算主要的药代动力学参数,采用Graph Pad Prism 8.0.1软件绘制血药浓度-时间曲线;并同时建立超高液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF/MS)对血浆样品进行分析,并运用UNIFI代谢产物预测软件分析经大鼠灌胃和静脉给药后的代谢产物。结果表明,化合物NC-55-122检测质量浓度的线性范围为1~1600 ng·m L^(-1),线性关系良好,在此线性范围内进行基质效应和提取回收率、精密度和准确度以及稳定性的考察,均符合生物分析要求;其次,药动学参数分析表明该化合物的口服生物利用度相对较低,仅为3.09%,但该化合物在体内吸收的速度较慢;最后通过分析离子流图以及结合UNIFI软件共推测出5个可能的代谢产物。本实验建立的检测方法灵敏度高,专属性强、快速、高效,适用于化合物NC-55-122在大鼠体内血药浓度的测定以及代谢产物的分析,为后期抗肿瘤药物NC-55-122的结构修饰以及成药性评价奠定基础。所有动物实验均经贵州医科大学实验动物伦理委员会批准(批准号:2200823)。

SHP2调控巨噬细胞表型对系统性硬皮病纤维化病变的影响

目的探究含Src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶(SHP2)对系统性硬皮病(SSc)小鼠炎性反应及纤维化病变的影响,及其作用机制。方法将40只小鼠随机分为空白组、模型组和低、高剂量实验组,每组10只。除空白组外,其余3组小鼠均皮下注射博来霉素建立SSc模型。造模成功后,低、高剂量实验组分别腹腔注射2.5和5.0 mg·kg^(-1)PHPS1;空白组和模型组均腹腔注射等量的0.9%NaCl。4组小鼠每天给药1次,连续给药20 d。用免疫荧光染色法检测巨噬细胞浸润情况,用流式细胞术测定巨噬细胞极化情况,用实时荧光定量聚合酶链反应法检测M1型巨噬细胞肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与M2型巨噬细胞重组人精氨酸酶1(Arg-1)、转化生长因子-β(TGF-β)的表达水平。结果高剂量实验组和模型组、空白组的外周血F4/80+CD86+标记的M1型巨噬细胞比例分别为(16.81±1.59)%、(36.95±3.54)%和(1.70±0.15)%,F4/80+CD206+标记的M2型巨噬细胞比例分别为(18.49±1.76)%、(2.99±0.27)%和(16.62±1.49)%;上述3组皮肤组织中巨噬细胞标记物F4/80相对荧光强度分别为1.46±0.13、2.14±0.19和1.00±0.04,TNF-αmRNA分别为2.09±0.20、3.54±0.34和1.00±0.05,iNOS mRNA分别为1.63±0.15、3.28±0.31和1.00±0.04,Arg-1 mRNA分别为0.75±0.07、0.38±0.03和1.00±0.06,TGF-βmRNA分别为0.79±0.08、0.41±0.04和1.00±0.04;上述3组肺组织中TNF-αmRNA分别为1.46±0.14、2.61±0.25和1.00±0.04,iNOS mRNA分别为1.53±0.15、2.82±0.29和1.00±0.03,Arg-1 mRNA分别为0.67±0.07、0.31±0.03和1.00±0.05,TGF-βmRNA分别为0.71±0.07、0.39±0.04和1.00±0.05。高剂量实验组的上述指标与模型组相比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论SHP2抑制剂作用于SSc小鼠能够改善其皮肤组织和肺组织的炎性损伤及纤维化,该作用与调控巨噬细胞极化相关。