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北京大學黃昊團隊新發(fā)現(xiàn),揭示非小細胞肺癌關(guān)鍵驅(qū)動力
2024-11-07
來源:轉(zhuǎn)化醫(yī)學網(wǎng)
2024年11月4日,北京大學深圳研究生院黃昊團隊在期刊《Cell Reports》上發(fā)表了題為“USP7 deubiquitinates KRAS and promotes non-small cell lung cancer”的研究論文。研究結(jié)果表明,USP7是調(diào)節(jié)RAS穩(wěn)定性的關(guān)鍵去泛素酶,靶向USP7是抵消NSCLC中KRAS抑制劑耐藥的一種有前途的策略。
關(guān)于非小細胞肺癌
非小細胞肺癌(NSCLC)是普遍的肺癌類型,占肺癌的80%-85%,KRAS基因突變頻繁。近期,化合物AMG510,也稱為sotorasib(Lumakras,Amgen),已被批準用于治療靶向KRAS-G12C突變體的NSCLC。然而,除了G12C突變外,在NSCLC患者中還發(fā)現(xiàn)了其他致癌KRAS突變,包括G12V(21%)、G12D(17%)和G12A(7%)。由于AMG510特異性靶向G12C突變,因此,其療效可能會因耐藥性的出現(xiàn)而受到影響。
在這項研究中,團隊研究了USP7對KRAS去泛素化的分子機制,包括鏈鍵選擇性、特異性去泛素化位點和參與結(jié)合的結(jié)構(gòu)域。團隊還探討了USP7通過KRAS去泛素化,促進NSCLC腫瘤發(fā)生的作用。團隊進一步評估了USP7抑制劑在細胞水平和小鼠模型中,治療KRAS抑制劑耐藥NSCLC的療效。
圖形摘要
USP7和KRAS在NSCLC患者中的過表達及其相關(guān)性
USP7和KRAS分別在46%(44/94)和76%(72/94)的NSCLC組織中高表達。肺癌組織中USP7和KRAS蛋白水平之間,存在顯著的正相關(guān)(R=0.327,p=0.001),而這種相關(guān)性在癌旁組織中相對較弱。與低表達水平的患者相比,USP7或KRAS高表達患者的生存率顯著降低。這些數(shù)據(jù)來自上海芯超生物科技有限公司。
USP7增強了WT A549和KRAS-KO A549細胞的增殖,盡管與WT細胞相比,KRAS-KO A549細胞的增殖顯著降低。重新引入WT KRAS或KRAS-K147R,導致KRAS-KO A549細胞增殖增加。在USP7存在下,WT-KRAS A549細胞的增殖進一步增強,而KRAS-K147R細胞沒有表現(xiàn)出顯著的增加。USP7通過在K147位點去泛素化KRAS,來促進NSCLC細胞增殖。
團隊分析了來自TCGA數(shù)據(jù)庫 (http://xena.ucsc.edu/) 的肺癌患者數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)肺鱗狀癌(LUSC)和肺腺癌(LUAD)中USP7和KRAS的蛋白水平之間,存在顯著的正相關(guān)。與鄰近非癌組織相比,兩種肺癌類型中USP7和KRAS的表達水平,均顯著升高且呈正相關(guān)。
綜上所述,USP7-KRAS軸可能在肺癌的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用。
USP7直接去泛素化GTP或GDP-KRAS
聯(lián)合使用USP7抑制劑和KRAS抑制劑,抑制KRAS抑制劑耐藥的NSCLC細胞的增殖
團隊將AMGR細胞注射到非肥胖糖尿病/嚴重聯(lián)合免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠中,并觀察注射后約10天,小鼠皮下腫瘤的發(fā)展。藥物治療從第14天開始。AMG510和GNE-6776分別顯示出抑制腫瘤生長的功效,而當這些化合物聯(lián)合使用時,觀察到更明顯的抑制作用。在治療過程中,接受治療的小鼠體重,僅表現(xiàn)出輕微的減輕。
這些結(jié)果表明,USP7抑制劑治療,無論是單獨使用,還是與AMG510聯(lián)合使用,都代表了抑制NSCLC細胞增殖和克服KRAS-G12C突變型NSCLC中AMG510耐藥性的有前途的治療策略。
USP7和KRAS抑制劑聯(lián)合使用,對NSCLC具有協(xié)同抗腫瘤作用
總結(jié)
1. USP7作為DUB:研究中鑒定出USP7為一種去泛素化酶(DUB),能夠結(jié)合所有RAS蛋白并直接從RAS蛋白中切割多泛素鏈。
2. USP7在腫瘤發(fā)生中的作用:USP7通過去泛素化多種底物,參與腫瘤發(fā)生和發(fā)展,包括穩(wěn)定KRAS及其致癌突變體。
3. pan-KRAS抑制劑的潛力:pan-KRAS抑制劑的發(fā)現(xiàn),可能為表達不同KRAS突變體的癌癥,提供解決方案。
4. USP7抑制劑的治療潛力:USP7抑制劑可能為攜帶KRAS、HRAS或NRAS致癌突變的癌癥提供治療益處,因為USP7不加選擇地使所有RAS家族成員去泛素化。
5. 聯(lián)合治療策略:KRAS抑制劑與USP7抑制劑的聯(lián)合使用,可能為治療KRAS抑制劑耐藥癌癥,提供新策略。
6. 研究的生理學意義:研究結(jié)果對理解癌癥發(fā)病機制和開發(fā)有效的治療干預措施,具有重要意義。
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