USP10介导的去泛素化作用以及KRAS突变体的激活，通过一种新的USP10/KRAS正反馈机制促进了结直肠癌的发生

KRAS突变通过磷酸化稳定USP10形成正反馈环路，促进结直肠癌生长，靶向USP10可抑制其增殖并改善预后。

　　
结直肠癌（CRC）是全球范围内导致癌症死亡的主要原因之一，其中KRAS基因突变与患者预后不良密切相关。尽管针对KRAS G12C的共价抑制剂（如索拉非尼）已取得一定疗效，但仅占KRAS突变患者的3%，且多数患者会迅速出现耐药性。此外，其他KRAS突变型（如G12D、G12V）目前仍缺乏有效的靶向治疗策略。因此，探索KRAS突变的新型调控机制及潜在治疗靶点成为研究热点。近期，由浙江大学生命科学学院药理学与毒理学研究所团队（通讯作者：王伟华、何乔军、杨波、朱虹）牵头完成的研究揭示了去泛素化酶USP10与KRAS突变体之间的关键互作机制，为开发新型治疗策略提供了重要依据。

### 研究背景与科学问题
KRAS作为原癌基因，其突变型（G12D、G12V等）通过持续激活下游RAF-MAPK和PI3K-AKT信号通路驱动肿瘤增殖。然而，传统靶向抑制剂（如MEK抑制剂）对KRAS突变体的选择性不足，且存在显著毒性。研究发现，泛素化修饰系统在调控KRAS活性中起重要作用，但具体作用机制尚未明确。USP10作为一类重要的去泛素化酶（DUBs），其功能具有双重性：在肺癌中抑制KLF4稳定性，而在急性髓系白血病中通过稳定FLT3促进肿瘤进展。这种功能可塑性提示USP10可能通过特定底物调控肿瘤进程，但其在KRAS突变型CRC中的作用尚未阐明。

### 关键发现与机制解析
#### 1. USP10是KRAS突变体的关键去泛素化酶
通过DUB抑制剂库筛选和LC-MS/MS蛋白质组学分析，研究发现USP10特异性结合KRAS突变体（G12D、G12V等），并去除其K6、K11、K27和K29连接的泛素链。这种去泛素化修饰显著增强了KRAS突变体的活性，导致MAPK和PI3K-AKT信号通路持续激活。值得注意的是，USP10与KRAS的蛋白互作不依赖其催化活性，表明其可能通过构象变化或辅助因子参与调控。

#### 2. USP10与KRAS突变体形成正反馈环路
KRAS突变体通过磷酸化修饰USP10的Tyr42和Ser337位点，增强其蛋白稳定性。这种互馈机制导致KRAS突变体活性增强，同时促进USP10自身表达和稳定性，形成协同加速肿瘤生长的恶性循环。体内实验证实，USP10在KRAS突变型CRC组织中显著高表达，且与患者不良预后（如生存期缩短）直接相关。

#### 3. USP10抑制剂具有选择性抗肿瘤效应
通过RNA干扰技术敲低USP10，发现其对KRAS wild-type细胞增殖抑制较弱（Δ抑制率约5-8%），而对KRAS突变体细胞（如HT-29-G12V）抑制率达40-60%。动物模型进一步验证，USP10抑制剂Spautin-1可显著抑制KRAS突变型CRC异种移植瘤的生长（肿瘤体积减少约50%，重量下降约35%）。临床病理分析显示，约50%的KRAS突变型CRC患者存在USP10高表达（免疫组化评分+++），而野生型患者中该比例不足15%。

### 创新性与临床意义
1. **靶点特异性突破**：首次揭示USP10作为KRAS突变体的特异性去泛素化酶，其作用机制独立于已知的 FLT3 或 YAP/TAZ调控通路。这种特异性为开发新型小分子抑制剂（如Spautin-1衍生物）提供了理论依据。

2. **治疗策略优化**：研究证实USP10抑制剂对KRAS G12D/G12V等常见突变型具有显著疗效，而对野生型影响较小。结合临床数据，该策略可避免传统DUB抑制剂（如NEDD8激活酶抑制剂）对正常细胞的多靶点毒性。

3. **分子诊断新标志**：USP10表达水平与KRAS突变型CRC侵袭性呈正相关，且与患者总生存期呈负相关（Cox回归分析P<0.001）。这提示USP10可作为生物标志物用于筛选潜在治疗对象。

### 挑战与未来方向
尽管研究取得重要进展，仍存在以下挑战：① USP10双重功能（促癌/抑癌）的分子机制尚未完全阐明；② K6/K11等非经典泛素链的生物学功能仍需深入解析；③ 当前抑制剂（如Spautin-1）对USP10/USP13复合体的选择性有待提升。未来研究可聚焦于：
- 开发USP10-KRAS双功能抑制剂，阻断正反馈环路
- 解析泛素链类型（如K6/K27）对KRAS构象调控的具体机制
- 构建患者分层模型，筛选最佳联合治疗策略（如USP10抑制剂+免疫检查点抑制剂）

### 结论
本研究首次系统揭示USP10通过双重机制（直接去泛素化激活KRAS突变体+间接稳定自身蛋白）驱动CRC进展，其作用依赖于特定的泛素链类型（K6/K11/K27/K29）和磷酸化修饰位点（Tyr42/Ser337）。该发现不仅阐明KRAS突变型CRC的分子调控网络，更为开发精准靶向治疗提供了新靶点。临床转化中需注意区分USP10的功能状态（促癌/抑癌），结合KRAS突变亚型进行个体化治疗。