6月18日，Journal of Experimental Medicine在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所研究員王躍祥課題組發(fā)表的題為E3 Ligase MKRN3 Is a Tumor Suppressor Regulating PABPC1 Ubiquitination in Non-Small Cell Lung Cancer的研究長文。該研究鑒定出肺癌的新型抑癌基因MKRN3，解析了MKRN3失活促進肺癌進展的作用及機制，為性早熟患者高發(fā)肺癌等腫瘤提供了理論解釋，也為利用抗性早熟藥物治療肺癌提供了實驗和理論依據(jù)。

肺癌是全球死亡率較高的惡性腫瘤之一，多數(shù)肺癌為非小細胞肺癌，激酶靶向治療和免疫治療已使一部分非小細胞肺癌病人獲益，但整體生存率仍低，尤其是KRAS突變（約占30%）的非小細胞肺癌病人預(yù)后差，KRAS突變腫瘤的治療一直是癌癥研究的難點。5月28日，KRAS^G12C抑制劑Sotorasib（Lumakras^TM）獲得美國FDA批準(zhǔn)，可用于KRAS^G12C突變的非小細胞肺癌病人，但Sotorasib對G12C以外的KRAS突變腫瘤無效，因此，急需鑒定肺癌中新型驅(qū)動基因并發(fā)現(xiàn)潛在的治療靶點。中樞性性早熟是兒科常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，MKRN3是其主要的致病基因，流行病學(xué)調(diào)研顯示中樞性性早熟與癌癥的高發(fā)相關(guān)，性激素在肺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定作用，但背后的分子機制尚不清楚。

營養(yǎng)與健康所博士生李可、鄭旭芬在王躍祥的指導(dǎo)下，從已公開的美國癌癥基因組圖集（TCGA）數(shù)據(jù)庫入手，在5個獨立的非小細胞肺癌隊列中發(fā)現(xiàn)了MKRN3的失活突變，MKRN3突變富集于KRAS突變的肺癌。利用一系列體外肺癌細胞模型、烏拉坦化學(xué)誘導(dǎo)MKRN3敲除小鼠肺癌模型、肺上皮細胞特異敲除MKRN3小鼠自發(fā)肺癌模型以及蛋白質(zhì)質(zhì)譜篩選證明：（1）肺癌病人來源的MKRN3突變（包括錯義突變）抑制MKRN3蛋白E3泛素連接酶的活性；（2）MKRN3失活促進非小細胞肺癌的增殖和惡性進展；（3）分子機制上，MKRN3直接結(jié)合并泛素化其底物PABPC1，PABPC1的泛素化抑制RNA識別模體與真核生物信使RNA的3’端多聚A尾部結(jié)合，抑制癌細胞總蛋白合成從而控制肺癌細胞的增殖和惡性進展。研究人員利用免疫缺陷小鼠的肺癌移植模型，證明MKRN3回補顯著抑制MKRN3突變肺癌的生長，由于MKRN3突變富集于KRAS突變的肺癌，因此，上述結(jié)果也提出了靶向MKRN3缺陷治療KRAS突變肺癌的策略。

李可、鄭旭芬、上海長征醫(yī)院胸外科教授唐華和腫瘤科教授臧遠勝為論文的共同第一作者。研究工作得到中科院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員胡榮貴、博士李傳銀，營養(yǎng)與健康所研究員肖意傳、研究員秦駿、博士黃濤、博士朱清晨，嘉興第一醫(yī)院教授何屹，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院博士章淼瀅的幫助；獲得國家自然科學(xué)基金、科學(xué)技術(shù)部重點研發(fā)計劃專項、上海市科委重點項目、中科院等的資助；獲得營養(yǎng)與健康所公共技術(shù)平臺、動物平臺的支持。

論文鏈接

　　圖：MKRN3失活促進非小細胞肺癌惡性進展。（左）：MKRN3直接結(jié)合并泛素化其底物PABPC1，抑制RNA識別模體與信使RNA的3’端多聚A尾部結(jié)合，抑制癌細胞總蛋白合成從而阻遏細胞周期；（右）：MKRN3失活導(dǎo)致PABPC1泛素化降低，促進RNA識別模體與信使RNA的3’端多聚A尾部結(jié)合，增強癌細胞總蛋白合成從而加快細胞周期，促進肺癌進展

來源： 上海營養(yǎng)與健康研究所