骨肉瘤治疗的新进展！廖丹/康铁邦团队揭示Rab22a-NeoF1融合蛋白的溶酶体降解机制

骨肉瘤是最常见的原发恶性骨肿瘤，恶性程度高，极易发生肺转移。骨肉瘤基因组的高度异质性与生长信号的冗余，导致骨肉瘤的治疗目前尚无有效分子靶标。

2022年12月18日，中山大学肿瘤防治中心廖丹/康铁邦团队在Advanced Science发表题为靶向Rab22a-NeoF1融合蛋白溶酶体降解治疗骨肉瘤肺转移的研究，揭示Rab22a-NeoF1融合蛋白可被泛素化，经自噬溶酶体降解，该过程可被磷酸化调控，并发现正在临床上使用的靶向药物索拉菲尼和瑞戈菲尼，可诱导Rab22a-NeoF1融合蛋白的降解，因而可用于治疗该融合基因阳性的骨肉瘤患者。

Advanced Science发表

近年来，在骨肉瘤的基础与转化研究方面有一系列研究，比如，率先报道了一类新的exon-intron融合基因（已知传统的融合基因均为exon-exon），由Rab22a（exon1和2,即1-38aa）连接于多个不同的内含子或非编码区，从而编码产生了新的融合蛋白Rab22a-NeoFs，该类融合蛋白均可结合SmgGDS607，促进RhoA的活化，促进骨肉瘤的肺转移。以Rab22a-NeoF1融合蛋白为例，发现其K7位乙酰化对该融合蛋白的功能起关键作用；该融合蛋白以传统的方式，分泌到外泌体，重塑肿瘤微环境中的免疫细胞和肿瘤细胞，促进骨肉瘤的肺转移。

廖丹/康铁邦团队的研究通过E3连接酶的CRISPR-Cas9文库，利用该团队前期建立的Pro-SRSA方法，成功筛选Rab22a-NeoF1融合蛋白的E3泛素连接酶STUB1，特异性泛素化Rab22a-NeoF1融合蛋白Lys112位，该泛素化被自噬降解受体NDP52识别并结合，通过自噬溶酶体途径降解。进一步通过CRISPR-Cas9蛋白激酶文库筛选、高通量小分子激酶抑制剂筛选，发现Rab22a-NeoF1融合蛋白的自噬溶酶体降解可被蛋白激酶PINK1调控，PINK1可磷酸化Rab22a-NeoF1融合蛋白Ser120位，该磷酸化促进Rab22a-NeoF1融合蛋白Lys112位点的泛素化及其被溶酶体降解；正在临床上使用的靶向药物索拉菲尼和瑞戈菲尼，可诱导PINK1上调，促进Rab22a-NeoF1融合蛋白Ser120位点的磷酸化、Lys112位点的泛素化、溶酶体降解，从而抑制Rab22a-NeoF1所诱导的骨肉瘤肺转移。

Rab22a-NeoF1融合蛋白的自噬溶酶体途径降解调控机制示意图

总的来说,该研究通过Pro-SRSA方法、CRISPR-Cas9文库（E3连接酶、蛋白激酶）筛选、高通量小分子激酶抑制剂筛选等，从分子水平、细胞层面、动物模型等，全面诠释了Rab22a-NeoF1融合蛋白稳定性的关键泛素化、磷酸化调控机制，并利用该融合蛋白的自噬溶酶体降解机制。正在临床上使用的靶向药物索拉菲尼和瑞戈菲尼，可老药新用，用于Rab22a-NeoF1融合蛋白所诱导的骨肉瘤肺转移，为该融合基因阳性的骨肉瘤患者提供新的治疗方向。

中山大学肿瘤防治中心博士研究生曾翠玲、中山大学附七院钟理副研究员、中山大学附五院硕士研究生刘文强为共同第一作者；中山大学肿瘤防治中心廖丹副研究员、康铁邦研究员为共同通讯作者。

研究团队介绍

康铁邦研究团队长期从事骨肉瘤肺转移及靶标筛选研究。近年来，康铁邦研究团队成员在Nat Cell Biol,Nat Cancer, Cell Res (3篇),J Clin Invest, Nat Commun等国际主流杂志上发表论著50多篇。课题组长期招聘博士后，欢迎有志者加盟！

文/廖丹

编辑/郑敏珊  审核/陈鋆  审核发布/文朝阳、周昕熙