食管鱗狀細胞癌是食管癌的主要病理類型。ESCC患者的5年生存率不足25%，其主要原因在于ESCC早期癥狀隱匿致使多數(shù)患者錯失手術(shù)時機，以及缺乏有效的治療藥物。隨著靶向治療的研究開展在一定程度上延長了ESCC晚期患者的無病進展期，但患者的總生存期并沒有顯著提升。因此，闡明ESCC的發(fā)病機制并篩選新的治療靶點對ESCC的靶向治療具有重要意義。核糖核酸還原酶調(diào)節(jié)亞基2作為核糖核酸還原酶活性的主要調(diào)節(jié)亞基，不同于核糖核酸還原酶調(diào)節(jié)亞基1在細胞周期中的恒定表達，RRM2的水平會隨著細胞周期的進程而發(fā)生變化。RRM2的高表達增加RNR的活性，并為細胞的DNA合成與修復提供充足的dNTPs。RRM2在多種癌癥中表達顯著上調(diào)，促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在ESCC中，調(diào)控RRM2的水平能增加ESCC對放化療的敏感性。然而，RRM2能否促進ESCC的增殖及其在ESCC中上調(diào)的機制仍不清楚。

鄭州大學/中美（河南）荷美爾腫瘤研究院/天健先進生物醫(yī)學實驗室劉康棟教授、董子鋼教授教授課題組揭示了FDA批準藥物聯(lián)苯芐唑通過結(jié)合HuR下調(diào)RRM2 mRNA穩(wěn)定性在食管鱗狀細胞癌中發(fā)揮抗腫瘤作用的機制。該研究發(fā)現(xiàn)RRM2在食管鱗狀細胞癌中高表達且與患者預后呈負相關(guān)。RRM2在ESCC中的高表達受HuR調(diào)控，HuR與RRM2 mRNA上的3‘UTR區(qū)域結(jié)合，增加RRM2 mRNA穩(wěn)定性。聯(lián)苯芐唑通過結(jié)合HuR抑制RRM2 mRNA與HuR結(jié)合，抑制食管鱗狀細胞癌的生長。這一發(fā)現(xiàn)為靶向癌基因的轉(zhuǎn)錄后修飾作為靶點開發(fā)靶向藥物提供新的思路。該文章發(fā)表在《藥學學報》英文刊（Acta Pharmaceutica Sinica B）專欄。
 

研究材料
在這項研究中，研究人員構(gòu)建了食管鱗狀細胞癌PDX小鼠模型（其中SCID小鼠由賽葉生物提供），并給小鼠服用不同劑量的聯(lián)苯芐唑進行治療。

技術(shù)方法
該研究中采用了多項技術(shù)，包括western blotting, Qpcr, mRNA穩(wěn)定性等基礎(chǔ)實驗，在分析藥物與蛋白以及蛋白與RNA結(jié)合時，采用等離子表面共振，細胞熱位移以及分子docking等。此外該研究還通過dNTP pool實驗檢聯(lián)苯芐唑治療后體內(nèi)外dNTPs的含量。

技術(shù)路線
以箭頭為標識，清晰明了的展現(xiàn)技術(shù)路線。
 

研究結(jié)果
為了探討RRM2是否能在體內(nèi)促進ESCC腫瘤的生長，本研究建立了ESCC 裸鼠細胞移植瘤模型。研究結(jié)果顯示，在RRM2敲低組中，腫瘤體積（P ＜ 0.0001）和腫瘤重量（P ＜ 0.0001）顯著低于對照組。
 

圖1  敲減RRM2抑制ESCC CDX模型中腫瘤的生長。

為了檢測聯(lián)苯芐唑在體內(nèi)抑制ESCC PDX腫瘤的生長的效果，本研究構(gòu)建ESCC PDX小鼠模型，并用不同濃度聯(lián)苯芐唑?qū)�PDX模型小鼠進行處理。觀察不同濃度的聯(lián)苯芐唑?qū)�ESCC PDX模型中腫瘤生長的影響。按照處理計量不同，將小鼠分為三組，溶劑對照組（Control）、低濃度組（50 mg/kg）和高濃度組（100 mg/kg），通過經(jīng)口灌胃的方式給小鼠服用。定期對小鼠移植瘤的體積進行測量記錄并繪制腫瘤生長曲線，結(jié)果證明與 Control 組相比，聯(lián)苯芐唑處理組小鼠移植瘤的生長明顯受到抑制。實驗結(jié)束后，將移植瘤從小鼠體內(nèi)取出后，經(jīng)稱重統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯芐唑處理組移植瘤的重量也顯著低于對照組。
 

總結(jié)
本研究發(fā)現(xiàn)（1）RRM2在ESCC中顯著高表達且與ESCC患者的不良預后呈正相關(guān)；（2）HuR通過調(diào)控RRM2 mRNA穩(wěn)定性，促進RRM2在ESCC中高表達并對ESCC增殖產(chǎn)生促進作用；（3）聯(lián)苯芐唑通過競爭性結(jié)合HuR下調(diào)RRM2的表達，在體內(nèi)外對ESCC增殖產(chǎn)生抑制作用。

參考來源
Zhang Jing et al., Ribonucleotide reductase small subunit M2 promotes the proliferation of esophageal squamous cell carcinoma cells via HuR-mediated mRNA stabilization, Acta Pharmaceutica Sinica B, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.07.022