Соединение QC6352 в моделях глиобластомы действует через фермент DHODH, а не через KDM4

В статье на nature.com сообщается, что антипролиферативный эффект ингибитора KDM4 QC6352 в моделях глиобластомы обусловлен подавлением дигидрооротатдегидрогеназы (DHODH), а не KDM4 nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. По данным авторов, то же верно и для клинического аналога QC6352, который разрабатывается как ингибитор KDM4. В работе использовали методы химической биологии и модели стволовых клеток глиобластомы, полученные от пациентов.

DHODH — ключевой фермент de novo биосинтеза пиримидинов. Авторы делают вывод, что QC6352 и его клинический аналог являются двойными ингибиторами KDM4 и DHODH, а подавление DHODH — основной причиной их действия против глиобластомы.

Почему мишенью считали KDM4

Семейство KDM4 включает шесть членов, KDM4A–KDM4F. KDM4A–KDM4C деметилируют H3K9me3, H3K9me2, H3K36me3 и H3K36me2, а также действуют на гистон H1.4 по лизину 26, тогда как KDM4D деметилирует только H3K9me3. Ферменты KDM4 часто присутствуют в опухолях в повышенном количестве, а генетическое подавление отдельных членов семейства в ряде опухолей давало противоопухолевый эффект.

QC6352, созданный в Celgene Quanticel, подавляет все члены KDM4 в наномолярных концентрациях. Среди ингибиторов, перечисленных на Chemical Probes Portal, он считается лучшим в своём классе nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. Структурный аналог QC6352 дошёл до клинических исследований при распространённых и (или) метастатических опухолях.

Глиобластома остаётся смертельной опухолью мозга: медианная выживаемость пациентов составляет 14,6 месяца, несмотря на операцию, лучевую терапию и химиотерапию. Стволовые клетки глиобластомы запускают рост опухоли, её прогрессию и устойчивость к лечению.

Что показали эксперименты

В прежнем скрининге эпигенетических зондов QC6352 в концентрации 200 нМ снижал жизнеспособность стволовых клеток глиобластомы более чем на 50%. Авторы проверили его на пяти линиях, полученных от пациентов (RKI1, MMK1, JK2, FPW1 и HW1), и на линии GBM6. Все шесть линий оказались чувствительными, значения GR50 составили от 3 до 133 нМ. В пятидневных тестах QC6352 был цитотоксичен для клеток FPW1 и цитостатичен для остальных. В клетках A172-FUCCI почти 80% клеток после обработки остановились в фазе G0/G1.

Добавление уридина и экспрессия мутантной DHODH, устойчивой к ингибитору, полностью снимали подавление роста nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. Ортогональный ингибитор KDM4 ML324, не подавляющий DHODH, не воспроизвёл эффект QC6352. Авторы отмечают, что для точного определения механизма действия соединений в клетках нужны ортогональные химические зонды.