轉錄共調節因子YAP1和TAZ是Hippo 通路的兩個主要下游效應分子，它們介導多種致癌過程并作為關鍵參與者，是癌癥治療中非常具有吸引力的靶點。然而，目前還沒有獲批上市用于癌癥治療的YAP1/TAZ抑制劑。

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近期，一篇發表于?Cell Chemical Biology?的論文，鑒定了一種具有良好藥代動力學特性的 YAP1/TAZ 抑制劑——BAY593，并展示了其強大的抗腫瘤活性。

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▲研究示意圖

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研究者首先通過對 380 萬個小分子化合物庫進行高通量篩選，篩選出了一組抑制 YAP1/TAZ 活性的化合物。其中，BAY-856 可作為一種有效的抑制劑，能有效降低多個 YAP1/TAZ 靶基因的表達。

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?▲通過高通量篩選鑒別YAP1/TAZ通路抑制劑

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實驗中，BAY-856 能有效抑制多種腫瘤細胞的增殖（130種細胞系中的52種），IC50 值均小于 1mM。且能促進包括 MEK 抑制劑在內的多種靶向治療的效果。

例如，BAY-856 與 MEK 抑制劑 trametinib 聯合治療 MDA-MB-231 和 HT-1080 腫瘤細胞系，比單獨藥物更有效地阻斷細胞增殖。在 MDA-MB-231 和 HT-1080 細胞系中，BAY-856 處理導致腫瘤細胞侵襲能力在48小時內劑量依賴性降低。

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▲不同腫瘤細胞系經BAY-856處理72小時后的細胞增殖情況

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BAY-856作用靶標

為了確定 BAY-856 的直接作用靶標，研究人員利用細胞熱位移實驗（CETSA）結合質譜分析，在較高濃度的 BAY-856 處理下，發現 PGGT1B（geranylgeranyltransferase type-1 subunit b，GGTase-I的一個亞基）表現出顯著的熔點溫度改變，暗示它可能是直接靶標。

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PS：香葉基香葉基轉移酶 I (GGTase I)?在調控 Rho-GTPases 的活性和功能中發揮著重要作用。通過將香葉基香葉基基團轉移至 Rho-GTPases 蛋白質上，GGTase I 可以影響 Rho-GTPases 的定位和活性，從而調節細胞信號傳導網絡和細胞功能。特別是在 YAP1/TAZ 信號傳導通路中，GGTase I 的抑制可以導致 Rho-GTPases 的失活，進而影響 YAP1/TAZ 的活性和細胞增殖。

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進一步，采用 CRISPR/Cas9 技術對 MDA-MB-231 TEAD-luc Cas9 細胞進行基因敲除篩選，結果顯示針對 PGGT1B 的 sgRNA 能顯著抑制 TEAD-luciferase 活性。對 PGGT1B 進行獨立的熱穩定性移位實驗（TSA）結果也驗證了 BAY-856 與 PGGT1B 的直接結合。

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通過這些綜合方法，研究人員成功確認了 GGTase-I，尤其是其亞基 PGGT1B，作為 YAP1/TAZ 通路抑制劑 BAY-856 的直接靶點。

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▲BAY-856的靶點解析示意圖

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BAY-856的優化改進

為評估 YAP1/TAZ 信號阻斷在體內的治療效果，研究者對 BAY-856 的結構進行調整和改進，以提高其藥代動力學性質和抗腫瘤活性。經過多參數優化，研究人員成功合成了?BAY-593，這是一種具有良好藥代動力學特性的體內探針。

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BAY-593 在 HT-1080 纖維肉瘤和 MDA-MB-231 三陰性乳腺癌移植模型中表現出劑量依賴的抗腫瘤活性。BAY-593 治療明顯導致腫瘤體積減小，并在體內下調了YAP1/TAZ靶基因的表達。對 BAY-593 的藥代動力學關系調查結果顯示，其療效依賴于暴露水平。

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此外，BAY-593 在患者來源的移植瘤模型中表現出劑量依賴的抗腫瘤活性，耐受性良好。

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▲YAP1/TAZ抑制劑BAY-593在體內抑制腫瘤生長

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小結

綜上，該研究闡明了 BAY-856 及其衍生物 BAY-593 作為 YAP1/TAZ 通路強效抑制劑的藥理特性和治療潛力。通過高通量篩選、CRISPR/Cas9 基因編輯篩選和生化分析的結合，研究人員確定了 GGTase-I 為直接靶點，通過干擾 Rho-GTPase 信號傳導來減弱 YAP1/TAZ 活性，這對于癌細胞的增殖、遷移和存活至關重要。

BAY-593 在包括實體瘤和異種移植模型在內的多種癌癥模型中，表現出顯著的抗腫瘤活性，展示了其臨床應用的潛力。研究者還提議進行進一步的臨床前研究來驗證這些抑制劑在不同癌癥類型中的治療效果，讓我們一起期待后續的研究進展吧。

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參考資料：

[1]?Radko-Juettner, S., Yue, H., Myers, J.A. et al. Targeting DCAF5 suppresses SMARCB1-mutant cancer by stabilizing SWI/SNF. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07250-1

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