【药靶模型】ESR1 Y537S模型开发

Background

2022年2月，国家癌症中心发布了新一期的全国癌症统计数据，其中女性发病率最高仍为乳腺癌。乳腺癌是一种异质性疾病，包括不同的临床、组织病理学和分子亚型。激素受体阳性(HR+)肿瘤代表常见的乳腺癌形式，并导致该疾病导致的大部分死亡。几乎所有HR+乳腺癌患者都推荐内分泌治疗(ET)。然而，由于多种耐药机制，尽管以治愈为目的的局部治疗和长期辅助ET，仍有相当一部分早期乳腺癌患者复发。在转移性环境中，尽管大多数患者从初始ET中获益，随着疾病稳定或肿瘤缩小，耐药性的发展总是发生。乳腺肿瘤在治疗过程中会经历基因组进化，并获得新的改变，从而对治疗产生耐药性。ESR1是编码雌激素受体(ER)的基因，已知会经历配体结合结构域(LBD)突变、基因扩增或ESR1/YAP1易位，这些都是对ET的潜在耐药机制。

雌激素受体是一种由ESR1基因编码的蛋白质，在大约70%的乳腺癌中表达。ER表达是分类肿瘤亚型和分配乳腺癌治疗策略的决定性特征之一。雌激素受体主要是作为配体依赖性转录因子起作用的核蛋白。在功能上，ER由两个转录激活结构域组成：N端、配体非依赖性激活功能结构域和C端、配体依赖性AF-2结构域。LBD位于C末端区域，而DNA结合和铰链结构域位于蛋白质的中心核心。雌激素结合会触发许多事件，导致ER激活并诱导LBD中的构象变化，从而使雌激素-ER复合物与特定的DNA序列[雌激素反应元件(ERE)]结合，同时与共阻遏蛋白和共激活蛋白相互作用调节雌激素反应基因的转录，这些基因在各种生理和病理过程中很重要，包括致癌和肿瘤进展。

ESR1突变于1996年在细胞模型中被描述，当时发现Y537S和E380Q突变赋予受体组成型激活和对内分泌剂的抗性。2013年，一系列使用DNA的下一代测序(NGS)的研究才通过证明具有先前芳香酶抑制剂的转移性ER阳性乳腺癌中ESR1突变的高患病率(11-55%)引起人们对突变受体的兴趣。

ESR1突变是常见的错义突变，聚集在LBD的密码子537和538中，导致受体不依赖配体的组成型激活。ESR1点突变是Y537S和D538G，而其他几个点突变的频率明显较低。

Fig 1. ESR1蛋白的结构域以及常见的突变

产品模型

针对ESR1突变的研究，不管是探索其生物学意义，了解蛋白结构，信号传导机制研究，还是针对ESR1的靶向药物开发，被大量使用的是利用Cas9编辑的MCF7 ESR1 Y537S和MCF7 ESR1 D538G模型，科佰生物利用编辑技术，成功在MCF7上改造出ESR1 Y537S模型（ESR1 D538G正在编辑中），适合用于机制研究、诊断质控、药效研究。

部分产品数据

MCF7/ESR1 Y537S

Fig 2. Sanger测序显示ESR1 Y537S突变，TAT-TCT.

Fig 3. Anti-proliferation assay of AZD9496 on MCF7 ESR1 Y537S.

Fig 4. Anti-proliferation assay of Faslodex on MCF7 ESR1 Y537S.

药物靶点模型

报告基因细胞模型可以很好的反映分子作用机制，同时具备更小的变异性和更好的可操作性，已被中检院及药企广泛应用于抗体药物生物活性的检定，对于药物研发、质量控制、批次放行都有重要意义。

科佰生物公司十分重视研发创新，凭借细胞功能改造技术、高精度和灵活的基因编辑工具平台，提供包括激酶，GPCR，免疫治疗，耐药等多类疾病靶点的药物检测细胞模型。目前已覆盖四百多株现货细胞模型，同时提供高质量的Cell-base生物测活服务。