MedComm：抗精神病药物五氟利多通过靶向CIP2A治疗黑色素瘤

新药开发面临着开发成本增加、失败率高、开发周期长等挑战。药物重新定位是提高抗癌药物发现效率的重要策略。由于已知的安全性、药代动力学和作用机制，这些药物一旦确定对新适应症有疗效，就可以迅速进入Ⅱ、Ⅲ期临床试验，实现临床转化。该领域已有多个成功案例，如原本用于治疗孕吐的沙利度胺现在用于治疗多发性骨髓瘤，免疫抑制剂雷帕霉素用于抗癌治疗。先前的研究表明，服用能够穿过血脑屏障的抗精神病药物的患者癌症发病率较低，预示着该类药物在癌症治疗方面具有巨大的潜力。例如，氯丙嗪已显示出抑制口腔癌的潜力，三氟拉嗪已显示出对乳腺癌的抑制作用。值得注意的是，三氟拉嗪和氟奋乃静在治疗癌症的脑和肺转移方面也显示出疗效。这些发现表明，进一步研究抗精神病药物的抗癌功效和机制可能为癌症治疗提供新的视角。

五氟利多 (PF) 是另一种用于治疗精神分裂症和急性精神病的抗精神病药物。最近的研究表明，它表现出良好的抗癌潜力。例如，它通过调节 AMPK/FOXO3a/BIM 信号传导、抑制糖酵解和促进细胞凋亡来抑制食管鳞状细胞癌的进展。 在非小细胞肺癌中，它阻断自噬通量并诱导自噬体积累，导致 ATP 耗竭和非凋亡细胞死亡。在胰腺癌中，它通过调节催乳素受体来减少癌细胞增殖。 此外，PF 下调整合素 α6 和 β4 水平，抑制细胞存活和迁移，诱导细胞凋亡，从而抑制乳腺癌的生长和脑转移。这些研究表明 PF 通过各种机制在癌症中具有广泛的治疗潜力。然而，PF 对黑色素瘤生长和转移（包括脑和肺转移）的疗效仍不清楚。值得注意的是，只有有限数量的先前研究确定了 PF 治疗癌症的直接靶点，限制了其抗癌机制的深入阐明和进一步发展。

黑色素瘤具有较高的转移潜能，尤其是转移至脑部，对患者的生存构成重大挑战。血脑屏障 (BBB) 是有效治疗黑色素瘤脑转移的主要障碍。我们筛选了能够穿过 BBB 的抗精神病药物，并确定五氟利多 (PF) 是最有效的候选药物。

2024年10月，四川大学华西医院彭勇教授团队在MedComm（IF=10.7）上发表题为“Penfluridol inhibits melanoma growth and metastasis through enhancing von Hippel‒Lindau tumor suppressor-mediated cancerous inhibitor of protein phosphatase 2A (CIP2A) degradation”的文章。研究者通过表型实验在14种已获批准的抗精神病药物中筛选到了五氟利多具有抑制黑色素瘤生长的潜力，进一步通过体内及体外实验确认了五氟利多具有抑制黑色素瘤脑转移和肺转移的作用（图3A-C）。为探究其作用机制，研究者采用生物素标记五氟利多进行pull down+MS实验，鉴定到了蛋白磷酸酶2A的癌性抑制因子CIP2A是五氟利多的作用靶点（图3D-F），pull down+WB、CETSA以及DARTS等实验结果也证实了二者间的相互作用（图3G-H）。最后，通过一系列功能性实验阐明了五氟利多靶向CIP2A，增强其与E3连接酶VHL的互作，促进CIP2A降解，抑制PI3K/Akt通路和c-Myc活性，最终抑制黑色素瘤的生长和转移（图3I）。本研究为黑色素瘤的临床治疗提供了新的选择，也为“老药新用”研究提供了新的思路。

图3  抗精神病药物五氟利多通过靶向CIP2A促进其泛素-蛋白酶体降解，治疗黑色素瘤

PF 可能在转录、转录后、翻译或翻译后水平下调 CIP2A 蛋白水平。为了分析 CIP2A 下调的机制，我们首先评估了 PF 对 CIP2A mRNA 水平的影响。用不同浓度的 PF 处理黑色素瘤细胞 24 小时后，未观察到 PF 对 mRNA 水平的显著影响（图 5D）。然后，我们还使用 5 µM PF 处理 B16 和 A375 细胞不同时间，CIP2A mRNA 水平没有变化（图 5E）。然后我们假设 PF 可能影响 CIP2A 蛋白质的稳定性。为了测试这种可能性，我们使用蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺 (CHX) 来阻断蛋白质合成。CHX 处理后，CIP2A 水平没有显著下降。然而，在与 CHX 或 PF 加 CHX 共孵育的细胞中，CIP2A 在 4 小时后开始下调（图 5F）。显然，PF显著缩短了黑色素瘤细胞中CIP2A蛋白的半衰期，影响了其稳定性。

根据之前的报道，CIP2A降解可能通过溶酶体和UPS途径发生。39,40为了确定PF通过哪种途径影响CIP2A降解，我们首先在体外使用了经典的蛋白酶体抑制剂MG-132，看看它是否可以逆转PF诱导的CIP2A降解，数据证实了这种逆转（图5G）。然而，溶酶体抑制剂氯喹并不能阻止CIP2A降解（图5H）。此外，PF处理明显诱导了稳定表达Flag-CIP2A的黑色素瘤细胞中CIP2A多泛素化（图5I）。综上所述，这些数据表明PF可能通过UPS途径促进黑色素瘤中的CIP2A降解。

五氟利多 (PF) 通过泛素蛋白酶体途径促进 CIP2A 降解。 (A) 5 µM PF 处理 B16 和 A375 细胞不同时间后对 CIP2A 蛋白水平的影响。 (B) 用不同浓度的 PF 处理 B16 和 A375 细胞 24 小时后，分析 CIP2A 的蛋白水平。 (C) 用 PF 和替莫唑胺 (TMZ) 处理的皮下肿瘤中 CIP2A 蛋白水平的代表性免疫组织化学 (IHC) 染色。数据的定量分析显示在右侧。比例尺：50 µm。 (D) 用不同浓度的 PF 处理 B16 和 A375 细胞 24 小时后，用 RT-qPCR 分析 CIP2A 的 mRNA 水平。 (E) 用 5 µM PF 处理 B16 和 A375 细胞不同时间后，用 RT-qPCR 分析 CIP2A 的 mRNA 水平。 (F) PF 对 CIP2A 蛋白稳定性的影响。在有或没有 5 µM PF 的情况下用 50 µM 环己酰亚胺 (CHX) 处理 B16 和 A375 细胞指定时间点，并分析 CIP2A 蛋白水平随时间的变化。还显示了蛋白质水平的定量分析。 (G) PF (5 µM)、MG132 (20 µM) 及其组合对 B16 和 A375 细胞中 CIP2A 蛋白水平的影响。在联合治疗组中，细胞用 PF 处理 18 小时，然后用 MG132 处理 6 小时。 (H) PF (5 µM)、氯喹 (CQ) (50 µM) 及其组合对 B16 和 A375 细胞中 CIP2A 蛋白水平的影响。用 CQ 预处理细胞 2 小时，然后加入 PF 再处理 24 小时。 (I) 稳定表达 Flag-CIP2A 的 B16 和 A375 细胞用 HA 标记的泛素表达质粒 (HA-Ub) 转染。然后，用 5 µM PF 处理细胞过夜。随后，加入 20 µM MG132 再处理 6 小时。使用抗 Flag 抗体进行免疫沉淀，然后使用抗 HA 抗体分析 CIP2A 泛素化。使用 ImageJ 对蛋白质条带的灰度进行量化。数据以平均值 ± 标准差 (SD) 表示。n.s.，不显著；*** p < 0.001。

总之，我们的研究提供了令人信服的证据，表明 PF 可以通过促进 CIP2A 降解和恢复 PP2A 活性重新定位为黑色素瘤及其脑转移的有效治疗剂。这些发现为进一步研究和开发 PF 作为黑色素瘤（特别是脑转移患者）的有前途的治疗方法奠定了实验基础。此外，CIP2A 的高表达与黑色素瘤转移和不良预后有关，这表明 CIP2A 抑制剂或降解剂可能成为新型抗肿瘤药物。

原始出处：

Penfluridol inhibits melanoma growth and metastasis through enhancing von Hippel‒Lindau tumor suppressor-mediated cancerous inhibitor of protein phosphatase 2A (CIP2A) degradation，MedComm (2020) . 2024 Oct 13;5(10):e758. doi: 10.1002/mco2.758