2025年发表在Molecular Onocology期刊上的Importin subunit beta-1 mediates ERK5 nuclear translocation and its inhibition synergizes with ERK5 kinase inhibitors in reducing cancer cell proliferation文章, 发现 Importin β1 蛋白调控 ERK5 核转运,FDA 批准药物联合 ERK5 抑制剂实现 “双剑合璧”,为黑色素瘤等癌症治疗开辟新路径!本文主要研究了 Importin β1 在 ERK5 核转运中的作用,以及抑制 Importin β1 与 ERK5 抑制剂联合治疗癌症的潜力,在本文中,作者团队巧妙地运用了邻近连接技术(Proximity Ligation Assay, PLA),验证了 ERK5 与 importin β1 的相互作用及调控机制。
Importin β1 是 ERK5 核转运的关键介质
敲低 Importin β1(KPNB1)显著减少了 ERK5 在细胞核中的积累,无论是过表达还是内源性的 ERK5 均受影响。
使用 Importin α/β1 抑制剂 Ivermectin(IVM)同样有效降低了 ERK5 的核定位,并呈现剂量依赖性。
Ivermectin 与 ERK5 抑制剂协同抑制癌细胞生长
IVM 与 ERK5 抑制剂 AX15836 联合使用时,显著降低了多种癌细胞(包括黑色素瘤和宫颈癌)的存活率和克隆形成能力。
这种协同效应在 3D 球体模型和患者来源的黑色素瘤细胞中也得到验证,且依赖于 ERK5 的存在。
超分辨率显微镜证实 IVM 直接减少了 ERK5 在细胞核内的分子数量。
免疫共沉淀和邻近连接实验显示,ERK5 与 Importin β1 直接相互作用,且这种相互作用受 EGF 刺激增强,被 IVM 阻断。
在本研究中,作者团队巧妙地运用了邻近连接技术(Proximity Ligation Assay, PLA),通过以下方式验证了 ERK5 与 importin β1 的相互作用及调控机制:
实验设计:
在 HeLa 细胞中,通过 PLA 检测内源性 ERK5 与 importin β1 的相互作用。
关键发现:
未刺激时,PLA 信号显示两者存在基础相互作用。
EGF 刺激后,PLA 信号显著增强,表明互作被激活。
IVM 处理后,PLA 信号消失,证明药物阻断了两者结合
PLA技术优势:
高灵敏度:PLA 通过 DNA 扩增和荧光标记,可检测到低丰度或瞬时的蛋白互作。
原位检测:直接在细胞内可视化互作,保留空间定位信息
➣ 新靶点发现:Importin β1 的鉴定为癌症治疗提供了新的分子靶点,阻断其功能可抑制 ERK5 的致癌活性。
➣ 联合治疗策略:IVM 作为 FDA 批准的抗寄生虫药物,与现有 ERK5 抑制剂联用可能成为更安全有效的癌症治疗方案,尤其适用于对单一药物耐药的患者。
➣ 转化潜力:研究结果为开发基于核转运抑制的新型抗癌药物奠定了基础,并为临床前研究提供了理论依据。
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参考文献:
Lombardi Z, Gardini L, Kashchuk AV, Menconi A, Lulli M, Tusa I, Tubita A, Maresca L, Stecca B, Capitanio M, Rovida E. Importin subunit beta-1 mediates ERK5 nuclear translocation, and its inhibition synergizes with ERK5 kinase inhibitors in reducing cancer cell proliferation. Mol Oncol. 2025 Jan;19(1):99-113. doi: 10.1002/1878-0261.13674. Epub 2024 Jul 4. PMID: 38965815; PMCID: PMC11705758.