通过靶向人脐静脉内皮细胞细胞周期蛋白依赖性激酶7抑制血管生成

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是：通过靶向人脐静脉内皮细胞和肾细胞癌中的细胞周期蛋白依赖性激酶 7 抑制血管生成：体外和体内研究。

癌细胞依赖异常转录来生长和存活。细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 通过调节 RNA 聚合酶 II (RNAPII) 的活性在调节基因转录中起关键作用。 THZ1 是 CDK7 的选择性共价抑制剂，在几种人类癌症中具有抗肿瘤作用。在这项研究中，研究了 CDK7 在调节内皮细胞和人肾细胞癌 (RCC) 的血管生成活性中的作用和治疗潜力。研究结果表明，血管内皮生长因子 (VEGF) 是血管生成的关键激活剂，可上调人脐静脉内皮细胞 (HUVEC) 中 CDK7 和 RNAPII 的表达，以及 RNAPII 在丝氨酸 5 和 7 处的磷酸化，表明转录活性CDK7 的表达可能与 VEGF 激活的内皮血管生成活性有关。此外，通过抑制 CDK7 活性，THZ1 抑制 VEGF 激活的增殖和迁移，以及增强 HUVEC 的凋亡。此外，THZ1 抑制 VEGF 激活的毛细管形成，并且 CDK7 敲低持续减少 HUVEC 中的管形成。此外，THZ1 降低了人类 RCC 细胞（786-O 和 Caki-2）中 VEGF 的表达，THZ1 治疗抑制了 RCC 异种移植物中的肿瘤生长、血管分布和血管生成标志物 (CD31) 的表达。研究结果表明，CDK7 介导的转录参与了内皮和人肾细胞癌的血管生成活性。THZ1 抑制 VEGF 介导的 VEGFR2 下游血管生成激活，为 RCC 患者的抗肿瘤治疗提供了新的视角。

THZ1（Abmole，M5228，纯度98.33%）是一种是共价的CDK7抑制剂，在本研究中用于处理细胞，贯穿全程试验过程。

Figure 2. THZ1suppressed the proliferation and chemotactic migration of HUVECs in adosedepende

图2A 说明VEGF 刺激在 24 和48 小时后显着增强了 HUVEC 增殖。刺激24 和 48 小时后，THZ1 剂量依赖性地抑制VEGF 激活的内皮细胞增殖。此外，图 2B，C 说明VEGF 显着促进了HUVEC 的趋化性。THZ1以剂量依赖性方式显着抑制 VEGF 激活的内皮细胞迁移。结果表明CDK7 抑制可干扰 VEGF 激活的内皮细胞增殖和迁移，表明 CDK7 相关转录与 VEGF 激活的血管生成密切相关。

Figure 3. THZ1 inducedapoptosis and suppressed VEGFR2 expression and RNA polymerase II

(RNAPII) C-terminaldomain (CTD) phosphorylation at serine 5 and 7 in HUVECs.

图3 显示 THZ1 没有显着影响CDK7 的表达，但显着降低了 HUVEC 中丝氨酸5 和 7 处的 RNAPII CTD 磷酸化。此外，THZ1剂量依赖性地降低 VEGFR2 表达并通过增强HUVEC 中 PARP 和caspase-3 和-7 的切割诱导细胞凋亡。该数据（图 3）表明THZ1 抑制 CDK7 下游RNAPII 信号传导，这导致 CDK7 相关转录活性对血管生成VEGFR2 表达和 HUVECs 中并发凋亡的影响降低。我们得出结论，THZ1 在不改变 CDK7 表达的情况下阻断了CDK7 的活性位点，从而抑制下游 RNAPII 5 和7 位丝氨酸的磷酸化，从而降低了内皮细胞的存活和血管生成。

Figure 4. THZ1-inducedCDK7 inhibition or CDK7 knockdown suppressed angiogenesis in vitro and in vivo

THZ1 介导的CDK7 抑制降低了VEGFR2（一种最关键的血管生成受体）的表达，因此，进一步检查了THZ1 在体外和体内系统中对血管生成的影响。如图 4A 所示，THZ1在体外抑制 HUVEC 中VEGF 激活的血管生成管形成。此外，图 4B 说明THZ1 在体内基质胶塞测定中抑制了 VEGF 刺激的血管生成。这些结果表明CDK7抑制阻断了内皮细胞血管。

Figure 5. THZ1dose-dependently inhibited VEGF secretion and expression in Caki-2 and 786-Ocells

基于本研究中CDK7 与内皮细胞的血管生成活性的联系，评估了对 RCC 细胞的抗血管生成作用（图5）。结果表明，在治疗 24 和 48 小时后，THZ1剂量依赖性地抑制 Caki-2（图5A）和 786-O 细胞（图5B）中 VEGF 的分泌和表达，表明THZ1 在 RCC 抗血管生成治疗中的潜在应用。

Figure 6. THZ1 inhibitedthe tumor growth of human C-terminal domain (RCC) cells (Caki-2 and 786-O) withconcurrent suppression of angiogenic activity in a xenograft mouse model.

小鼠腹腔注射盐水或 THZ1 4 周。随着时间的推移，肿瘤的出现和肿瘤体积如图 6A 所示。 THZ1显着抑制RCC肿瘤的生长。此外，通过免疫组织化学染色（图 6B）和蛋白质印迹分析（图 6C）测定内皮标记物 CD31 的表达，进一步评估 THZ1 诱导的 CDK7 抑制对 RCC 血管生成的影响。免疫染色显示 THZ1 降低了肿瘤细胞簇之间的基质中的 CD31 表达（图 6B），表明诱导血管生成。 此外，Western 印迹分析显示暴露于 THZ1 的 Caki-2 和 786-O 肿瘤中 CD31 表达水平降低（图 6C）。 这些数据表明 THZ1 可以减少血管生成，抑制 RCC 异种移植肿瘤的生长。然而，通过 THZ1 诱导的 CDK7 抑制在体内对人 RCC 的抗血管生成作用的潜在机制需要进一步探索。

鸣谢：Chung-ShengShi, et al. Cells. 2019 Nov 19;8(11):1469.