双重抑制！西安交通大学发文：发现有前景的癌症治疗新策略

【导读】透明细胞肾细胞癌（ccRCC）的特点是VHL基因功能丧失突变，这导致HIF2α的积累。HIF2α已被证实是ccRCC的主要致癌驱动因素之一，但对其进行靶向治疗仍然是一个挑战。

10月15日，西安交通大学研究团队在期刊《Cell Death&Disease》上发表了研究论文，题为“USP7 depletion potentiates HIF2α degradation and inhibits clear cell renal cell carcinoma progression”，本研究中，通过对ccRCC肿瘤组织和相邻非肿瘤组织的蛋白质组学数据分析，研究人员发现USP7（泛素特异性肽酶7）在肿瘤组织中上调，其在体外和体内通过抑制剂或shRNAs的抑制导致肿瘤进展显著受阻。机制上，USP7的表达由转录因子FUBP1和FUBP3激活，主要通过去泛素化和稳定HIF2α来促进肿瘤进展。此外，USP7抑制剂与ERBB家族抑制剂阿法替尼（afatinib）的组合可协同诱导细胞死亡和肿瘤抑制。这些发现揭示了FUBPs-USP7-HIF2α调节轴，该轴介导ccRCC的进展，并为通过USP7抑制剂和阿法替尼的联合治疗靶向致癌HIF2α提供了理论依据。

https://www.nature.com/articles/s41419-024-07136-0#Sec11

背景信息

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肾细胞癌（RCC）是泌尿系统最常见的致命肿瘤，全球每年影响超过40万人。约75%的RCC患者被诊断为ccRCC。尽管早期ccRCC可以通过手术策略成功治疗，但多达三分之一的患者会发展为转移性ccRCC，这是一种几乎总是致命的疾病。几乎所有ccRCC肿瘤都含有VHL基因的失活突变，该基因编码pVHL蛋白，是E3泛素连接酶的一部分，在正常氧条件下通过靶向缺氧诱导因子α亚基的降解，在氧气感知中发挥着基础作用。尽管VHL突变可在正常氧条件下导致HIF1α和/或HIF2α的积累，但人们已经证实，在ccRCC中，HIF2α，而不是HIF1α，是VHL的关键致癌底物。

HIF2α与血管生成以及其他多种过程密切相关，因此靶向HIF2α被认为是治疗ccRCC的一种有前途的策略。抑制剂的设计目的是抑制HIF2α的转录活性，仅能在某些体外和体内模型中抑制ccRCC的进展，并且唯一获批的此类药物贝组替凡（PT2977）在VHL突变型ccRCC中的总体缓解率仅为49%。几十年来，由于转录因子的“不可用药”蛋白质结构，直接靶向HIF2α稳定性的抑制剂的开发一直是一个挑战。因此，识别控制HIF2α蛋白质稳定性的关键途径仍然至关重要，这可能成为一种新的治疗靶点。

USP7缺失在体外和体内可抑制VHL突变型ccRCC的进展

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为了探究USP7在ccRCC中的潜在作用，研究人员用特定的USP7抑制剂P5091或P22077治疗了4种ccRCC细胞系，发现两种抑制剂都显示出显著的细胞毒性。此外，VHL突变的ccRCC细胞系，包括OS-RC-2、786-O和A498，似乎对USP7抑制更敏感。考虑到VHL基因在90%以上的ccRCC中失活，研究人员将研究重点放在VHL突变的ccRCC上。与抑制剂的结果一致，特异性shRNA敲低USP7也显著抑制了786-O和OS-RC-2细胞的增殖。为了评估USP7是否是肿瘤在体内生长所必需的，研究人员通过向裸鼠皮下注射带有或不带有USP7敲低的OS-RC-2细胞建立了人肾癌异种移植模型。与体外研究结果一致，USP7敲低抑制了小鼠肿瘤的生长。免疫组织化学分析显示Ki-67和断裂型Caspase-3的强烈抑制，表明USP7敲低组细胞增殖受到强烈抑制，肿瘤内细胞死亡大量发生。在异种移植模型中给予USP7抑制剂P5091显示出相似的肿瘤生长抑制作用，但对小鼠体重影响很小。

研究人员收集了一例人类ccRCC样本，通过基因组测序和免疫组织化学（IHC）分别确认了VHL基因缺失和HIF2α激活，然后建立了VHL突变ccRCC PDO和Mini-PDX平台。单药治疗中，P22077或P5091均以剂量依赖的方式显著抑制了ccRCC PDO的生长，而P5091治疗同样抑制了Mini-PDX模型中原发肿瘤细胞的生长。这些发现表明，在体内和体外，USP7在ccRCC中的缺失可抑制肿瘤进展，这表明USP7可能成为ccRCC治疗的潜在靶点。

P5091与阿法替尼在体内具有协同抑制肿瘤进展的作用

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为了研究体内USP7和ERBB受体双重抑制的后果，研究人员接下来使用OS-RC-2异种移植物进行P5091和阿法替尼的双重治疗。正如预期的那样，P5091或阿法替尼单独治疗抑制肿瘤生长，并且它们的联合导致更深刻的抑制。免疫组化染色证实，共处理的肿瘤细胞增殖标志物Ki-67减少最多，cleaved caspase-3染色增强，表明共处理对肿瘤细胞增殖和瘤内细胞凋亡的抑制作用更为显著。值得注意的是，药物组合显示出可耐受的副作用，导致小鼠体重的微小变化。研究人员进一步探讨了P5091和/或阿法替尼对源自原代vhl突变ccRCC细胞的患者来源异种移植物（PDXs）的治疗效果。当肿瘤达到约50 mm3时（植入后第22天）开始治疗，每隔一天测量肿瘤大小。如图1g，h所示，P5091与阿法替尼联合用药相比，可协同抑制ccRCC肿瘤生长，显著延长受体小鼠的生存期。因此，这种组合策略在ccRCC治疗中具有巨大的转化潜力。

P5091和阿法替尼在体内协同抑制肿瘤进展

【参考资料】

https://www.nature.com/articles/s41419-024-07136-0#Sec11

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