LX
Lanbo Xiao
Author with expertise in Targeted Protein Degradation in Biomedical Research
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
15
(87% Open Access)
Cited by:
2,299
h-index:
29
/
i10-index:
38
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Targeting CPT1A-mediated fatty acid oxidation sensitizes nasopharyngeal carcinoma to radiation therapy

Zheqiong Tan et al.Jan 1, 2018
Nasopharyngeal carcinoma (NPC) has a particularly high prevalence in southern China, southeastern Asia and northern Africa. Radiation resistance remains a serious obstacle to successful treatment in NPC. This study aimed to explore the metabolic feature of radiation-resistant NPC cells and identify new molecular-targeted agents to improve the therapeutic effects of radiotherapy in NPC. Methods: Radiation-responsive and radiation-resistant NPC cells were used as the model system in vitro and in vivo. Metabolomics approach was used to illustrate the global metabolic changes. 13C isotopomer tracing experiment and Seahorse XF analysis were undertaken to determine the activity of fatty acid oxidation (FAO). qRT-PCR was performed to evaluate the expression of essential FAO genes including CPT1A. NPC tumor tissue microarray was used to investigate the prognostic role of CPT1A. Either RNA interference or pharmacological blockade by Etomoxir were used to inhibit CPT1A. Radiation resistance was evaluated by colony formation assay. Mitochondrial membrane potential, apoptosis and neutral lipid content were measured by flow cytometry analysis using JC-1, Annexin V and LipidTOX Red probe respectively. Molecular markers of mitochondrial apoptosis were detected by western blot. Xenografts were treated with Etomoxir, radiation, or a combination of Etomoxir and radiation. Mitochondrial apoptosis and lipid droplets content of tumor tissues were detected by cleaved caspase 9 and Oil Red O staining respectively. Liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry approach was used to identify CPT1A-binding proteins. The interaction of CPT1A and Rab14 were detected by immunoprecipitation, immunofluorescence and in situ proximity ligation analysis. Fragment docking and direct coupling combined computational protein-protein interaction prediction method were used to predict the binding interface. Fatty acid trafficking was measured by pulse-chase assay using BODIPY C16 and MitoTracker Red probe. Results: FAO was active in radiation-resistant NPC cells, and the rate-limiting enzyme of FAO, carnitine palmitoyl transferase 1 A (CPT1A), was consistently up-regulated in these cells. The protein level of CPT1A was significantly associated with poor overall survival of NPC patients following radiotherapy. Inhibition of CPT1A re-sensitized NPC cells to radiation therapy by activating mitochondrial apoptosis both in vitro and in vivo. In addition, we identified Rab14 as a novel CPT1A binding protein. The CPT1A-Rab14 interaction facilitated fatty acid trafficking from lipid droplets to mitochondria, which decreased radiation-induced lipid accumulation and maximized ATP production. Knockdown of Rab14 attenuated CPT1A-mediated fatty acid trafficking and radiation resistance. Conclusion: An active FAO is a vital signature of NPC radiation resistance. Targeting CPT1A could be a beneficial regimen to improve the therapeutic effects of radiotherapy in NPC patients. Importantly, the CPT1A-Rab14 interaction plays roles in CPT1A-mediated radiation resistance by facilitating fatty acid trafficking. This interaction could be an attractive interface for the discovery of novel CPT1A inhibitors.
0

Targeting SWI/SNF ATPases in enhancer-addicted prostate cancer

Lanbo Xiao et al.Dec 22, 2021
Abstract The switch/sucrose non-fermentable (SWI/SNF) complex has a crucial role in chromatin remodelling 1 and is altered in over 20% of cancers 2,3 . Here we developed a proteolysis-targeting chimera (PROTAC) degrader of the SWI/SNF ATPase subunits, SMARCA2 and SMARCA4, called AU-15330. Androgen receptor (AR) + forkhead box A1 (FOXA1) + prostate cancer cells are exquisitely sensitive to dual SMARCA2 and SMARCA4 degradation relative to normal and other cancer cell lines. SWI/SNF ATPase degradation rapidly compacts cis -regulatory elements bound by transcription factors that drive prostate cancer cell proliferation, namely AR, FOXA1, ERG and MYC, which dislodges them from chromatin, disables their core enhancer circuitry, and abolishes the downstream oncogenic gene programs. SWI/SNF ATPase degradation also disrupts super-enhancer and promoter looping interactions that wire supra-physiologic expression of the AR , FOXA1 and MYC oncogenes themselves. AU-15330 induces potent inhibition of tumour growth in xenograft models of prostate cancer and synergizes with the AR antagonist enzalutamide, even inducing disease remission in castration-resistant prostate cancer (CRPC) models without toxicity. Thus, impeding SWI/SNF-mediated enhancer accessibility represents a promising therapeutic approach for enhancer-addicted cancers.
0
Citation184
0
Save
0

Targeting the mSWI/SNF Complex in POU2F-POU2AF Transcription Factor-Driven Malignancies

Tongchen He et al.Jan 25, 2024
SUMMARY The POU2F3-POU2AF2/3 (OCA-T1/2) transcription factor complex is the master regulator of the tuft cell lineage and tuft cell-like small cell lung cancer (SCLC). Here, we found that the POU2F3 molecular subtype of SCLC (SCLC-P) exhibits an exquisite dependence on the activity of the mammalian switch/sucrose non-fermentable (mSWI/SNF) chromatin remodeling complex. SCLC-P cell lines were sensitive to nanomolar levels of a mSWI/SNF ATPase proteolysis targeting chimera (PROTAC) degrader when compared to other molecular subtypes of SCLC. POU2F3 and its cofactors were found to interact with components of the mSWI/SNF complex. The POU2F3 transcription factor complex was evicted from chromatin upon mSWI/SNF ATPase degradation, leading to attenuation of downstream oncogenic signaling in SCLC-P cells. A novel, orally bioavailable mSWI/SNF ATPase PROTAC degrader, AU-24118, demonstrated preferential efficacy in the SCLC-P relative to the SCLC-A subtype and significantly decreased tumor growth in preclinical models. AU-24118 did not alter normal tuft cell numbers in lung or colon, nor did it exhibit toxicity in mice. B cell malignancies which displayed a dependency on the POU2F1/2 cofactor, POU2AF1 (OCA-B), were also remarkably sensitive to mSWI/SNF ATPase degradation. Mechanistically, mSWI/SNF ATPase degrader treatment in multiple myeloma cells compacted chromatin, dislodged POU2AF1 and IRF4, and decreased IRF4 signaling. In a POU2AF1-dependent, disseminated murine model of multiple myeloma, AU-24118 enhanced survival compared to pomalidomide, an approved treatment for multiple myeloma. Taken together, our studies suggest that POU2F-POU2AF-driven malignancies have an intrinsic dependence on the mSWI/SNF complex, representing a therapeutic vulnerability.
0
Citation3
0
Save
0

Development of an orally bioavailable mSWI/SNF ATPase degrader and acquired mechanisms of resistance in prostate cancer

Tongchen He et al.Mar 3, 2024
Mammalian switch/sucrose non-fermentable (mSWI/SNF) ATPase degraders have been shown to be effective in enhancer-driven cancers by functioning to impede oncogenic transcription factor chromatin accessibility. Here, we developed AU-24118, a first-in-class, orally bioavailable proteolysis targeting chimera (PROTAC) degrader of mSWI/SNF ATPases (SMARCA2 and SMARCA4) and PBRM1. AU-24118 demonstrated tumor regression in a model of castration-resistant prostate cancer (CRPC) which was further enhanced with combination enzalutamide treatment, a standard of care androgen receptor (AR) antagonist used in CRPC patients. Importantly, AU-24118 exhibited favorable pharmacokinetic profiles in preclinical analyses in mice and rats, and further toxicity testing in mice showed a favorable safety profile. As acquired resistance is common with targeted cancer therapeutics, experiments were designed to explore potential mechanisms of resistance that may arise with long-term mSWI/SNF ATPase PROTAC treatment. Prostate cancer cell lines exposed to long-term treatment with high doses of a mSWI/SNF ATPase degrader developed SMARCA4 bromodomain mutations and ABCB1 overexpression as acquired mechanisms of resistance. Intriguingly, while SMARCA4 mutations provided specific resistance to mSWI/SNF degraders, ABCB1 overexpression provided broader resistance to other potent PROTAC degraders targeting bromodomain-containing protein 4 (BRD4) and AR. The ABCB1 inhibitor, zosuquidar, reversed resistance to all three PROTAC degraders tested. Combined, these findings position mSWI/SNF degraders for clinical translation for patients with enhancer-driven cancers and define strategies to overcome resistance mechanisms that may arise.
0
Citation1
0
Save
Load More