MYC amplifikáció csökkenti a túlélést több emberi malignus betegségben

Az emlősök sejtproliferációját szabályozó egyik legfontosabb TF a myelocytomatosis vírus onkoprotein (MYC), amelynek funkciója evolúciós hierarchiákon keresztül konzerválódott27,28,29,30,31. Fiziológiailag a MYC által szabályozott proliferációt olyan vonal-differenciálódási programok követik, amelyek a MYC antagonizmusával megszüntetik a proliferációt20. A MYC-változásokat két megközelítéssel elemeztük. Először is, a cBioPortal platformon keresztül elérhető TCGA és ICGC adatok felhasználásával elemeztük a MYC-lokusz kópiaszám (CN) változásait, és gyakori MYC-amplifikációkat és -nyereségeket találtunk (1a. ábra). Ezután hozzáfértünk a TCGA pánrák (PANCAN) adataihoz, amelyek 11 000 beteget tartalmaztak a 33 legelterjedtebb daganatból, és a Xena Browser segítségével elemeztük őket. A MYC nagymértékben amplifikálódott ezekben a rosszindulatú daganatokban8,10. Mindkét adatsorban a MYC CN-változásokat a GISTIC score módszerrel határoztuk meg, ahol a -2,-1,0,1,2 értékek homozigóta deléciót, heterozigóta deléciót, diploidot, alacsony szintű amplifikációt vagy magas szintű amplifikációt jelentettek32. Ezután túlélési elemzést végeztünk az alacsony szintű deléciót/vad típusú MYC-t, illetve a nyereséget/amplifikációt előrejelző GISTIC-pontszámok segítségével a PANCAN-adatkészlet felhasználásával. A MYC-amplifikáció korrelált a csökkent teljes túléléssel (p < 9,784 × 10-11, n = 2628) a MYC CN WT/alacsony szintű delécióval rendelkező esetekhez képest (n = 1352) (1b. ábra). Ezt követően elemeztük a MYC-lokusz GISTIC-pontszámai vs. a MYC mRNS-expresszió és a betegek túlélése közötti összefüggést. Erős korreláció (Spearman r = 0,3339, p < 0,0001, n = 9697) volt a MYC GISTIC-pontszám és a MYC mRNS-expresszió között (1c. ábra). A magas (n = 1762) vs. alacsony n = 1776) MYC mRNS-szint csökkent (p < 5,609 × 10-8) teljes túléléssel járt együtt (1d. ábra). Így a MYC számos humán malignitásban létfontosságú onkogén, és a MYC rákban való antagonizálására szolgáló mechanizmusok azonosítása terápiás alkalmazásokat eredményezhet. A MYC funkciója az evolúciós hierarchiákban konzerválódott27,28,29,30,31 . Az egysejtűek egyszerű életciklusa megköveteli, hogy a MYC minden egyes sejtosztódáskor olyan leánysejteket hozzon létre, amelyek hasonlítanak a szülői sejtekre27,29. Az egysejtű szervezetből a többsejtűekké való evolúció intenzív energiafelhasználást eredményezett a kromatin megnyitásához és a csupasz DNS feltárásához, ami lehetővé tette, hogy a lineáris TF-ek több száz terminális differenciálódó gént kössenek és aktiváljanak, amelyek a sejtsorsot és a különböző sejtrétegekbe való specializálódást irányítják. Ehhez a folyamathoz nincs szükség aktívan proliferáló sejtekre. Ezért a MYC által közvetített proliferáció ebben a szakaszban erőteljesen antagonizálódik33,34 (1e. ábra). A hatékony MYC-antagonizmusnak ez a formája a többsejtűség létezéséhez is szükséges29,35. Meggyőző, hogy a többsejtűek protozoa parazitákkal való fertőzése fokozza a fertőzött sejtek proliferatív sejtekké való átalakulását olyan komplex mechanizmusok révén, amelyek aktiválják a MYC fehérjét és elnyomják a differenciálódó TF-eket27,29,36.

A normál sejtekkel ellentétben a malignus sejtek terminális differenciálódás nélkül proliferálódnak (1e, f ábra). Ez az aberráns folyamat erősen függ a MYC és a sejtnövekedést és osztódást moduláló társfehérjéinek stabilizációjától17,20,37,38,39 . Genetikai és epigenetikai változások biztosítják, hogy a rákos sejtekben a vonalhoz kötött progenitorok tartós proliferációja végső differenciálódás nélkül következik be (1e. ábra)7 . Először is, a tartós proliferáció a MYC-gént kódoló genetikai lókusz következetes felszabályozásával és kromoszóma-nyerésével érhető el az emberi rosszindulatú daganatokban (1a. ábra). A MYC-amplifikáció rossz teljes túlélést jelez előre (LogRank p-érték = 9,784 × 10-11, n = 3980) (1a. ábra, b). Genetikailag módosított egérmodellekkel (GEMM) vagy xenograft rákmodellekkel végzett vizsgálatokban a MYC antagonizálása több tumorban is fenntartja a tumor visszafejlődését39,40,41 . Shachaf és munkatársai például olyan transzgenikus egérmodellt fejlesztettek ki, amely feltételesen kifejezi a MYC-t hepatocitákban, tetraciklin-szabályozott expresszióval39. A Myc inaktiválása az egér HCC regresszióját indukálta, növelve a hepatociták és a hepatobiliáris sejtek differenciálódását, a HCC marker α-fetoprotein elvesztését és elnyomva a proliferációt39. Egy xenograft PDAC modellben Zhang és munkatársai a MYC-MAX dimerizációt célozták meg egy kis molekulával (10058-F4), amely megszakítja a MYC transzkripciós aktivitását40. Az 10058-F4 hozzáadása a gemcitabinhoz a tumorigenezis drasztikus mérséklődéséhez vezetett az egy hatóanyagú kezeléshez képest40. A Soucek és munkatársai a tüdőrák Kras által vezérelt egérmodelljét használva a MYC-t célozták meg egy domináns negatív MYC dimerizációs domén mutáns segítségével, amely megszakítja a MYC kötődését a kanonikus Myc E-box “CACGTG” válaszelemhez, ezáltal gátolja a MYC transzaktivációs aktivitását41. A MYC transzaktiváció gátlása a tüdőrák növekedésének megszüntetésével növelte az egerek túlélését41.

Transzlációs szempontból számos kihívás áll fenn a MYC farmakológiai célzására irányuló közvetlen kísérletekkel kapcsolatban42. A legfontosabb kihívás az, hogy a proliferáció a normális progenitorok jellemzője, és az ilyen terápia gyenge terápiás indexszel rendelkezhet20. Emellett a daganatok heterogén genetikai háttérrel rendelkeznek, ami hozzájárul a MYC-aktivitás fenntartásához. Ezért a túlzott MYC-hatás ellen ható mechanizmusok megértéséhez feltétlenül meg kell határozni azokat az evolúciósan konzervált fiziológiai módszereket, amelyekkel a normál progenitorok az intenzív proliferáció kikapcsolása érdekében a MYC ellen hatnak, és hogyan lehet ezeket a rákban helyreállítani.

A proliferáció megszüntetése az apoptózis bekapcsolásával toxikus a normális osztódó sejtekre

A különböző sejttípusok közötti kohézió és integritás megőrzése érdekében a többsejtű organizmusok a fékek és egyensúlyok rendszerét fejlesztették ki, amelyet együttesen apoptózisnak neveznek43,44. Az apoptózis mester TF-jei, a p53 (TP53) és kofaktora, a p16 vagy p14ARF (CDKN2A) döntő szerepet játszanak a proliferáló sejtek leállításában, hogy lehetővé tegyék a károsodások javítását, vagy a rendezett öngyilkosság elindítását, ha a károsodás nem javítható45,46 . Az embriogenezis során a p53 expressziója lecsökken, talán azért, mert az embrionális őssejtek exponenciális proliferáció nélkül önmegújulnak47,48,49 . A p53 differenciált expressziójának funkcionális vizsgálatai riporterpróbák segítségével magasabb expressziót mutattak ki a későbbi fejlődési szakaszokban, és csökkent expressziót a terminálisan differenciálódott sejtekben48. A sejtosztódás során a p53 útvonalak hatásosan antagonizálják a MYC útvonalakat, hogy leállítsák a proliferációt, lehetővé téve a károsodott sejtek javítását; a helyrehozhatatlan sejtek irreverzibilis apoptózis útján önpusztításon mennek keresztül, hogy megvédjék az egész szervezet integritását43. Mivel a p53-knockout (KO) egerek fejlődése normális, és nem növekednek50 , ez azt mutatja, hogy az apoptózis útjai nem a domináns mechanizmusok, amelyeket a lineáris progenitorok az exponenciális proliferáció befejezésére használnak. Így a Trp53 és a foszfatáz és tenzin homológ (Pten) kettős KO-ját mutató egereknél glióma tumorok alakulnak ki azáltal, hogy nem képesek a MYC antagonizálására, de ez a fenotípus csak a Trp53 és Pten kettős knockoutoknál figyelhető meg45,46. PDAC-ban a leggyakoribb génmutáció a KRAS (~92%). Az olyan GEMM-eknél, amelyekben a mutáns KRAS (KC egerek) a hasnyálmirigy sejtjeiben expresszálódik, az esetek 30-40%-ában ~8-12 hónapos korban PDAC alakul ki51. A mutáns Trp53 hozzáadása a fenti GEMM-hez (KPC egerek) növeli a PDAC penetrációját és ~5 hónapra csökkenti a túlélést, míg az Ink4a delécióval rendelkező KC egerek ~2-3 hónapig élnek52,53. A mutáns Trp53-at tartalmazó egereknél önmagukban, mutáns Kras nélkül nem alakul ki PDAC53. Ezzel szemben petefészekrák egérmodellekben kimutatták, hogy a Trp53 inaktiválása invazív tumorokat eredményez, de a tumorfejlődés felgyorsul a Brca1 és a Trp5354 egyidejűleg inaktivált egerekben.

ATP53 és a CDKN2A gyakran bi-allelikusan inaktivált a humán malignitásokban (2a. ábra). Az ilyen inaktiválásnak jelentős hatása van a kezelésre7. A malignus proliferáció megszüntetése érdekében a hagyományos kemoterápiás szerek célja a p53/p16 felszabályozása azáltal, hogy citotoxikus stresszt indukálnak, amely ennek az útvonalnak a fiziológiás aktivátorait utánozza55. Mivel a rosszindulatú sejtek és a normális sejtek ugyanabban a miliőben léteznek, az ilyen kezelés kedvezőtlen terápiás indexszel rendelkezik, mivel ezek a gének mutálódtak/fizikailag nem állnak rendelkezésre a rosszindulatú sejtekben, de a normális sejtekben épek. Több módszert is vizsgáltak az apoptózis rákterápiában történő újraindítására, de a terápiás indexnek ezt az alapvető kérdését nehéz volt megoldani56. A genomikai technikák fejlődése azt jelzi, hogy ha a TP53/CDKN2A gének vad típusúak, mint a hererákban, a citotoxikus kemoterápiával (pl. ciszplatinnal) végzett kezelés teljes választ eredményez, amely növeli a teljes és a betegségmentes túlélést57 (2a, b ábra). A TP53/CDKN2A inaktiválódásának magas arányával rendelkező rosszindulatú daganatok nem mutatják ezeket a válaszokat, ami a többszörös apoptózison alapuló kezelésekkel szembeni rezisztenciához vezet (széles körű kemo- és rádiórezisztencia) (2a, b, e, f ábra)7. Még az ugyanabból a szervből származó különböző tumortípusok is jobban reagálnak a terápiára, ha az apoptózis gének épek. Például a TP53 és a CDKN2A mutáció a PDAC ~70, illetve 90%-ában fordul elő58 (2a. ábra). A PDAC teljes 5 éves túlélési aránya ~9%, még akkor is, ha a kemoterápiával vagy kombinált terápiával és/vagy műtéttel kezelt betegeket is beleszámítjuk59,60 . Ezzel szemben a hasnyálmirigy neuroendokrin tumorok (PNET) általában nem tartalmaznak TP53 mutációkat, csak minimális CDKN2A deléciót mutatnak61 , és 5 éves túlélési arányuk >50%, ha apoptózist indukáló terápiával kezelik őket62. Hasonlóképpen, a glioblastoma multiform (GBM) számos klinikai, szövettani és molekuláris jellemzőt mutat, és az elsődleges esetek ~30%-ában és a másodlagos GBM ~65%-ában TP53 mutációkat tartalmaz63,64 . A WT TP53-mal rendelkező gliomasejtek érzékenyek a klinikailag elérhető kemoterápiás szerek által kiváltott citotoxikus stresszre, szemben a transzkripcionálisan csendesített mutáns TP53-mal rendelkező sejtekkel65,66,67. Emellett a PDAC Trp53-indukált egérmodelljében (KPC) a Myc egyik alléljának genetikai inaktiválása érzékennyé teszi a terápiás választ a gemcitabinra40. Ezért a genomikai adatokat úgy elemeztük, hogy összehasonlítottuk az első tíz olyan rosszindulatú daganatot, amelyekben a TP53/CDKN2A elváltozások gyakorisága emelkedett (TP53/CDKN2A-high), az alsó tíz olyan rosszindulatú daganattal, amelyekben a TP53/CDKN2A elváltozások gyakorisága alacsony (TP53/CDKN2A-low) (2b. ábra, c). Azt találtuk, hogy a TP53/CDKN2A-magas TP53/CDKN2A-mutációjú daganatok 7/10-ében csökkent a betegségmentes és a teljes túlélés, ha ezek a gének mutálódtak (2b. ábra; S1. táblázat) (p-értékek < 0,05). Következetesen még a TP53/CDKN2A-alacsony TP53/CDKN2A-szintű esetekben is csökkent a betegségmentes és a teljes túlélés, amikor ezek a gének módosultak (p-értékek < 0,05) (2c. ábra; S1. táblázat). Így az apoptózisgének változásainak aránya alacsonyabb a gyógyítható rosszindulatú daganatokban (hererák/gyermekkori ALL) a magas refrakter/kezelésre rezisztens daganatokhoz (PDAC/HCC) képest (2g. ábra). A fiziológiás érés során a WT TP53 az egészségtelen sejtek irreverzibilis apoptózisát indukálja a teljes szervezet integritásának megőrzése érdekében (2h. ábra). Ezzel szemben az onkogén evolúció az apoptózis közvetítőit mutálja, ami az apoptózis indukcióval szembeni rezisztenciához vezet (2h. ábra).

A differenciálódó gének genetikai és epigenetikai változásai a rákban

A legagresszívebb humán malignitások rosszul differenciáltak13. Míg a differenciálódás számos rosszindulatú emberi daganatban hozzájárul a rossz túléléshez, a rosszindulatú sejtekben a differenciálódás akadályozását alátámasztó mechanizmusok többnyire tisztázatlanok, de új ismeretek jelennek meg5,6,7. A petefészek, a hasnyálmirigy és a máj fejlődése szempontjából kulcsfontosságú lineage master TF-eket azonosítottunk a publikált lineage conversion vizsgálatok, illetve a transzgenikus egérmodelleken végzett vizsgálatok segítségével6,68,69,70,71,72,73,74 (1. táblázat). A sejtdifferenciálódási és vonalkötődési programokat ez a néhány master TF és kofaktoraik diktálják. Bár több kofaktornak is fontos szerepe van, ezek közül a legfontosabbak a transzkripciós koaktivátorok és korepresszorok, amelyek ATP-t használnak a kromatin átalakítására, hogy be- vagy kikapcsolják a célgéneket33,34,75 . Ennek megfelelően elemeztük a lineáris TF-ek, koaktivátoraik és korepresszoraik genetikai változásait OVC-ben, PDAC-ban és HCC-ben (1. táblázat).

Mivel a malignus sejtek nem tudják teljesen elnyomni a differenciálódást, mivel az egy kontinuum, amely mentén minden sejt létezik, a különböző lineációkba való elköteleződést meghatározó master TF-ek szinte soha nem inaktiválódnak teljesen mutációval, hanem gyakran haploinsufficientek (3a. ábra; 1. táblázat). Ez a dóziscsökkentés elegendő ahhoz, hogy a differenciálódási kontinuum mentén történő előrehaladást a legproliferatívabb pontokon megállítsa5,6,7. A FOXL1 elvesztése például gyakori volt az OVC-ben (3a. ábra), és a FOXL1 elvesztésének gyakorisága a rosszul differenciált OVC-ben volt a legmagasabb (3b. ábra). Ez a mintázat hasonló volt a GATA4 esetében a PDAC és a HCC esetében, annak ellenére, hogy ezekben a malignitásokban az I. és II. stádiumon túl élő betegek száma alacsony volt (3b., c. ábra). Irodalmi elemzés és az UniProt adatbázisban (http://www.uniprot.org/) letétbe helyezett adatok alapján azonosítottuk a különböző vonalspecifikus TF-ek koaktivátorainak és korepresszorainak kulcsfontosságú interakciós partnereit (1. táblázat). A megrekedt differenciálódás fokozása érdekében a koaktivátorokat gyakran inaktiváltnak és deletáltnak találtuk (1. táblázat; 4a. ábra), ami a kulcsfontosságú TF-ek által megcélzott downstream gének repressziójának kedvez. Újabb bizonyítékok utalnak arra, hogy ezek a változások károsítják a terminális differenciálódást közvetítő útvonalakat6,7,76. E koaktivátor enzimek funkcióinak korai felfedezései azt mutatták, hogy a fiziológiában az a szerepük, hogy ATP-t használnak fel a hiszton-DNS kölcsönhatások mobilizálására, hogy a csupasz DNS szabaddá váljon, lehetővé téve ezzel a TF-ek számára a célgénekhez való kötődést és azok aktiválását33,34,75,77 . Ez a folyamat konzerválódott az evolúció során az élesztőtől78 , az egyik legegyszerűbb metazoától a homo-sapiensig77. Ezeknek a géneknek a rákban történő inaktiválása kísérlet lehet arra, hogy a koaktivátorok azon képességét, hogy a DNS-t a downstream géneket aktiváló master TF-ek számára exponálják, rontsák. Ennek a hipotézisnek az egyik fő támpontja az, hogy a lineáris mester TF-ek szelektíven használják a specifikus koaktivátorokat a lineáris gének aktiválásának közvetítésére (1. táblázat). Egy másik nyom az, hogy a malignus sejtek hajlamosak elveszíteni a vonal-specifikáló TF-ek egyik allélját, ami elegendő lehet a vonalkötődéshez, de nem elegendő a terminális differenciálódáshoz6,7 (3a. ábra; 1. táblázat). Például a májprogenitoroknak szükségük van a GATA4 és a FOXA1 együttműködésére a koaktivátorok (pl. ARID1A) toborzásához és a hepatocita differenciálódási gének aktiválásának közvetítéséhez. HCC-ben gyakori a GATA4 heterozigóta elvesztése (68%, n = 366, 3a. ábra; 1. táblázat) és gyakoriak az ARID1A inaktiváló mutációi (44%, n = 366, 4a. ábra; 1. táblázat)6 . A máj differenciálódása károsodott és a proliferáció fokozódott a Gata4 vagy Arid1a máj-függő haploinsufficienciában szenvedő májakban6,76,79. Sőt, a GATA4 visszaállítása GATA4-hiányos HCC-ben, vagy az ARID1A visszaállítása ARID1A mutáns, de GATA4 intakt HCC-ben több száz hepatocita epithelialis differenciálódó gént aktivál6. A hasnyálmirigy-vonal master TF-jei közé tartozik a GATA4 és a GATA680,81. PDAC-ban e faktorok egyik alléljának kópiaszámvesztése figyelhető meg, és a koaktivátorok funkcióvesztéses mutációi is megfigyelhetők (1. táblázat; 3a, 4a ábra). A PDAC-ok azonban a GATA4 és GATA6 amplifikációjának vagy nyereségének nagy gyakoriságát is kimutatták, ami arra utal, hogy bizonyos esetekben ezek a TF-ek növekedési előnyt biztosíthatnak a hasnyálmirigyráksejteknek. OVC-ben a petefészek master TF-ek FOXL182,83 egyik allélja gyakran elvész (80%, 3a. ábra; 1. táblázat n = 316), míg a koaktivátorok, például az ARID3A és ARID3B gyakran inaktiválódnak (1. táblázat; 4a. ábra). Így a malignus transzformáció magjában a differenciálódás akadályozása rutinszerűen fokozza a malignus proliferációt, és a master TF-ek haploinsufficienciáján és az általuk használt koaktivátorok inaktiválásán keresztül valósul meg. Ez a megértés olyan kezelésekhez vezethet, amelyek célja a malignus proliferáció megszüntetésének eszközeként az apoptózis alternatívájaként a forward-differenciáció újbóli beindítása.

Corepresszor enzimek: a differenciálódást helyreállító onkoterápia új célpontjai

Az enhanoszóma több fehérje komplexekből áll, amelyek együttműködnek egy adott vonal génjeinek aktiválásában84,85, pl., a hepatikus enhanceoszómák aktiválják a hepatocita géneket6, míg a hasnyálmirigy és a petefészek enhanceoszómák a hasnyálmirigy86, illetve a petefészek87 génjeit. Ennek az együttműködésnek a genetikai megszakítása eltolhatja ezeknek a fehérjeközpontoknak a tartalmát a koaktivátoroktól a korepresszorok felé, amelyek ehelyett elnyomják a vérvonal génjeit76,88,89. Az ilyen repressziót továbbá lehetővé teszi a terminális differenciálódási gének eredendően zárt kromatin állapota, szemben a proliferációs és korai differenciálódási gének eredendően nyitott kromatinjával6,7,90.

Az exponenciális proliferációnak az előre irányuló differenciálódástól függetlenített lezajlásához nagyfokú korepresszor-aktivitás szükséges a vonaldifferenciálódási gének epigenetikus elnémításához. Következésképpen aberráns korepresszor-aktivitás gyakran megfigyelhető rosszindulatú sejtekben, ahol a terminális differenciálódás génjeinek százaiban aktív korepresszorok halmozódnak fel6,89. A koaktivátorokkal ellentétben, amelyeket gyakran inaktiválnak genetikai mutációk/deléciók6 , a korepresszorok gyakran vagy vad típusúak, vagy felerősödnek malignus sejtekben (1. táblázat; 4b. ábra). A DNS-metiltranszferáz 1 enzim (DNMT1) a master TF korepresszora és egyben a fenntartó metiltranszferáz, amely a sejtek osztódási ciklusai során a CpG-metilációt az újonnan szintetizált DNS-szálon újraszerkeszti91,92,93 . A TCGA PANCAN-adatokban a DNMT1 magas szintje rossz túléléssel jár együtt (p < 0,00001, n = 5145), szemben az alacsony DNMT1-szintű esetekkel (n = 5199) (5a. ábra). Ez arra utal, hogy ez az enzim fontos szerepet játszik számos humán rákos megbetegedésben. Ezért az elmúlt évtizedben több olyan tanulmány is született, amely a rákterápiában a DNMT1-et célzó terápiás beavatkozásokat próbált kifejleszteni94,95,96,97,98,99,100,101,102 . Hasonlóképpen, az Ubiquitin-like, containing PHD and RING finger domains, 1, (UHRF1) szorosan együttműködik a DNMT1-gyel a DNS-metiláció szabályozásában103,104 . Elemeztük az UHRF1 expressziós szintjét a PANCAN-adathalmazban, és azt találtuk, hogy a magas UHRF1-expressziós szint (p < 0,0001, n = 5150) erősen előre jelezte a rossz túlélési arányt az alacsony szinthez képest (n = 5189) (ábra. 5b), ami szemlélteti e metilációs gének fontosságát a humán rákokban.

ADNMT1 citotoxicitás nélküli depletálása terápiás előnyökkel jár még a p53-rendszeri hibákat tartalmazó myelodysplasticus szindrómában (MDS) és akut myeloid leukémiában (AML) is102,105, és több klinikai vizsgálat is folyamatban van a DNMT1-depléció szélesebb körű értékelésére a rákterápiában (bár a DNMT1 depléciójára használt decitabin és 5-azacitidin farmakológiai korlátokkal rendelkezik, amelyek alááshatják a DNMT1 depléciójának képességét a szolid tumorokból) (2. táblázat). Akut promielocitás leukémiában (APL) teljes remissziót érnek el arzén és retinsav kombinációjával, hogy gátolják a PML-RARA106,107 leukémiás fúziós fehérjén rekrutált corepresszorokat. Mivel a ko-represszorok nem mutálódnak és aberráns aktivitással rendelkeznek a rákban, elegendő és logikus molekuláris célpontok, amelyek a p53 sejtciklusból való kilépéshez a terminális differenciálódási géneket is bevonhatják7,89,99,100,102,105,108,109,110,111 (2. táblázat; 5c, d ábra).

Változatos más korepresszorokat is vizsgáltak, mint a rák epigenetikai terápiájának potenciális molekuláris célpontjait. Például a hiszton-deacetiláz (HDAC) enzimek kulcsfontosságú korepresszorok, amelyek számos humán malignitás TF-csomópontjaiba rekrutálódnak, és a génexpresszió ismert epigenetikai szupresszorai5,6,88,89. Számos preklinikai vizsgálatban a HDAC enzimeket a sejtdifferenciálódás potenciális induktoraiként vizsgálták94,95. A HDAC-ok célzott kezelésének egyik problémája azonban a pleiotróp sejtfunkcióik – így még a célzott aktivitás is okozhat nem kívánt mellékhatásokat. Más gyakori, számos humán malignitásban felszabályozott corepresszorok a lizin-demetiláz enzimek, mint például a KDM1A (4b. ábra). Különböző tanulmányok kimutatták a differenciálódás indukcióját a KDM1A farmakológiai célzásával, és jelenleg is folynak ezzel kapcsolatos klinikai vizsgálatok112,113,114,114,115,116 . Egy nagy áteresztőképességű pánrákos in vivo szűrés segítségével Carugo és munkatársai nemrégiben kimutatták a kapcsolatot a WDR5 korepresszor és a PDAC MYC által közvetített tartós proliferációja között117. A WDR5 gátlási próbák révén történő megzavarása a PDAC117 PDX egérmodelljeiben a tumor progressziójának megállításához és a túlélés növekedéséhez vezetett. Ebben a szisztematikus áttekintésben számos humán malignus daganat mester TF-központjába toborzott további corepresszorokat dokumentáltunk, amelyek további genetikai és farmakológiai validálást igényelnek, mint a differenciálódást fokozó molekuláris célpontok jelöltjei. Ezek közé tartozik a HES1, BAZ1A/B, BAZ2A, EED, SUZ12 és UHRF1 (4b, 5b ábra; 1. táblázat). Ezen túlmenően ezeknek a corepresszoroknak az upregulációja előrehaladott klinikai patológiai stádiumokhoz kapcsolódott, ami a differenciálódás elnyomására gyakorolt közvetlen hatásra utal. Például a HES1 volt a leggyakrabban felfelé szabályozott korepresszor az OVC-ben (4b. ábra), és a III. és IV. stádiumú OVC-ben nagyobb HES1-gyarapodás volt tapasztalható az I. és II. stádiumhoz képest (4c. ábra). Így a HES1 gátló terápia létfontosságú lehet az OVC differenciálódási terápiájában. Ez a mintázat volt megfigyelhető a BAZ1B esetében a PDAC-ban és a KDM1B esetében a HCC-ben is (4b., d, e ábra). Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy ezekben a malignus daganatokban a differenciálódás indukciójához e kulcsenzimek célzott kezelése további terápiás stratégiákat nyújthat, amelyek megkerülik a p53-rendszer hibáit.