p53-DCP1B-MAPK4 轴：非小细胞肺癌治疗新希望 —— 调控机制与联合用药策略

为解决非小细胞肺癌（NSCLC）治疗难题，复旦大学等研究人员开展了关于 NSCLC 中 p53、DCP1B 和 MAPK4 关系及联合治疗策略的研究。结果发现 p53 激活 DCP1B 抑制肿瘤，联合 PI3K 抑制剂可协同抑制 NSCLC。该研究为 NSCLC 治疗提供新思路。

　　肺癌，这个可怕的 “杀手”，一直严重威胁着人类的健康。其中，非小细胞肺癌（NSCLC）最为常见，约占肺癌患者总数的 85%。它具有侵袭性强、预后差的特点，像一只无形的黑手，无情地夺走众多患者的生命 。目前，针对特定基因突变的 NSCLC 患者，虽有靶向治疗手段，如针对表皮生长因子受体（EGFR） E19 缺失、E21 L858R、E20 插入突变以及 Kirsten 大鼠肉瘤（KRAS） G12C 突变等的治疗，但随着病情发展，患者不可避免地会产生耐药性，最终还是难逃死亡的厄运。所以，深入探究 NSCLC 的发病机制，寻找全新的治疗策略，成为了医学领域亟待攻克的难题。

在肿瘤研究中，TP53 基因作为关键的肿瘤抑制基因，在抑制肿瘤发生和发展过程中起着举足轻重的作用。p53 蛋白能够通过调节细胞凋亡、DNA 损伤修复、代谢以及免疫微环境等多种途径，保护细胞免受致癌因素的侵害，这在很大程度上依赖于它作为转录因子的功能。多年来，恢复 p53 的肿瘤抑制功能一直是研发 p53 相关药物的重要方向，然而，大多数尝试都以失败告终，至今都没有 p53 药物获得国家药品监督管理局（NMPA）或美国食品药品监督管理局（FDA）的临床使用批准。因此，进一步阐释 p53 在癌症中的新分子机制，为 p53 相关药物的临床试验提供新的视角，显得尤为迫切。

mRNA 的 5’帽结构对于 mRNA 的稳定性和翻译至关重要，它能够保护 mRNA 不被核酸外切酶降解。之前有研究表明，DCP1B 参与 mRNA 的降解过程，它可以去除 mRNA 的 5’帽，这是调节 mRNA 衰变的关键步骤。在肿瘤研究中，RNA 加帽酶在肿瘤细胞中通常高表达，以满足肿瘤细胞快速增殖的需求；相反，RNA 去帽酶对于维持 mRNA 的平衡至关重要。尽管已有研究揭示了 RNA 去帽酶 DCP1A 和 DCP2 在肿瘤中的作用以及它们与癌症患者预后的关系，但 DCP1B 在 NSCLC 中的功能和潜在机制仍不明确。

为了深入了解这些问题，复旦大学上海癌症中心、复旦大学附属肿瘤医院等研究机构的研究人员开展了一系列研究 。他们的研究成果发表在《Cell Death & Differentiation》杂志上，为 NSCLC 的治疗带来了新的希望。

研究人员为开展这项研究，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，通过培养多种 NSCLC 细胞系和人胚胎肾 293T（HEK293T）细胞系，进行了 RNA 测序（RNA-seq），以分析基因表达变化；采用逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）和蛋白质免疫印迹（western blot）技术，检测基因和蛋白的表达水平；运用双荧光素酶报告基因检测、染色质免疫沉淀（ChIP）等实验，探究基因的转录调控机制。在动物实验方面，构建了异种移植小鼠模型，用于评估药物对肿瘤生长的影响。此外，研究还使用了来自复旦大学附属肿瘤医院（FUSCC）的临床样本，进行了 RNA 测序、全外显子测序（WES）以及免疫组化（IHC）分析，以研究 DCP1B 在临床样本中的表达和意义。

下面来看具体的研究结果：

1. p53 转录激活 DCP1B：研究人员通过对 A549 NSCLC 细胞进行 CRISPR/Cas9 敲除 p53 后的 RNA 测序数据进行分析，发现 DCP1B 是 p53 的靶基因之一。随后，通过多种实验方法进一步验证，如在 A549 和 H460 细胞中敲低 p53，DCP1B 的 RNA 和蛋白质表达水平显著降低；在 H1299 和 Calu-1 细胞中过表达 p53，则 DCP1B 的表达明显增加。此外，用不同的 p53 诱导剂处理 NSCLC 细胞，结果表明在 p53 野生型细胞中，DCP1B 的表达上调，而在 p53 缺陷型和突变型细胞中则无此现象。ChIP-qPCR 实验证实 p53 能够结合到 DCP1B 的启动子区域，双荧光素酶报告基因实验也表明 p53 可以诱导 DCP1B 启动子驱动的荧光素酶活性，这些结果充分证明 DCP1B 是 p53 的转录靶基因。
2. DCP1B 作为肿瘤抑制因子抑制 NSCLC 增殖和迁移：研究人员分别在野生型 p53 细胞（A549、H460）和突变型 p53 细胞（H1299、H1975）中敲低或过表达 DCP1B，通过细胞计数试剂盒 - 8（CCK-8）实验、集落形成实验和细胞迁移实验发现，敲低 DCP1B 会促进细胞增殖、集落形成和迁移能力，而过表达 DCP1B 则产生相反的效果。在体内实验中，构建稳定过表达或敲低 DCP1B 的 A549 细胞系，将其皮下注射到 BALB/c 裸鼠体内，结果显示 DCP1B 缺陷会显著促进异种移植肿瘤的生长，而过表达 DCP1B 则明显抑制肿瘤生长。这一系列实验表明，DCP1B 在 NSCLC 中作为肿瘤抑制因子，以不依赖 p53 的方式抑制 NSCLC 细胞的进展。
3. DCP1B 低表达与 NSCLC 患者不良预后相关：研究人员利用 FUSCC 的数据库，对 NSCLC 患者进行了免疫组化染色分析，发现 DCP1B 蛋白在肺腺癌（LUAD）的原位腺癌（AIS）/ 微浸润腺癌（MIA）/ 贴壁为主型腺癌（LPA）亚组中的表达明显高于腺泡为主型腺癌（APA）/ 乳头为主型腺癌（PPA）/ 浸润性黏液腺癌（IMA）以及微乳头为主型腺癌（MPA）/ 实性为主型腺癌（SPA）亚组，并且随着肿瘤分级的增加，DCP1B 的表达逐渐降低。同时，DCP1B 的高表达与 NSCLC 患者较小的肿瘤大小显著相关。通过对 LUAD 患者的 RNA 测序数据进行分析，发现 DCP1B 的 mRNA 在 LUAD 组织中的表达低于正常组织，且在 TP53^Mut肿瘤中的表达低于 TP53^WT肿瘤。 Kaplan-Meier 生存分析显示，DCP1B 高表达与 NSCLC 患者较好的总生存期（OS）和无病生存期（DFS）相关，在 LUAD 和肺鳞状细胞癌（LUSC）队列中均是如此。在 TP53^WT患者中，DCP1B 高表达与更好的总生存期相关，但在 TP53^Mut患者中，其预后价值不显著。这些结果表明，DCP1B 在 NSCLC 组织中表达较低，可作为预测 NSCLC 患者预后不良的指标。
4. p53 通过 DCP1B 促进 MAPK4 mRNA 的降解：为了探究 DCP1B 抑制 NSCLC 的潜在机制，研究人员对敲低 DCP1B 的 A549 细胞进行 RNA 测序，发现 MAPK4 是受 DCP1B 调控的关键基因。通过 RT-qPCR、RNA 免疫沉淀（RIP）和 RNA 稳定性实验等进一步证实，DCP1B 能够结合到 MAPK4 mRNA 上，并调节其稳定性，敲低 DCP1B 会增加 MAPK4 的表达，而过表达 DCP1B 则降低 MAPK4 的表达。同时，研究还发现 p53 可以抑制 MAPK4 的表达，且 DCP1B 参与了这一调控过程，敲低 DCP1B 会部分逆转 p53 激活导致的 MAPK4 水平下降，而过表达 DCP1B 则部分减轻 p53 缺失对 MAPK4 表达的影响。这表明 p53 激活通过 DCP1B 促进 MAPK4 mRNA 的降解。
5. DCP1B 通过抑制 MAPK4 抑制 NSCLC 进展：已有研究表明 MAPK4 在三阴乳腺癌和前列腺癌中是致癌基因，在 NSCLC 细胞中也得到了类似的结果。研究人员在 A549 和 H460 细胞中分别敲低或过表达 MAPK4，通过 CCK-8 实验发现，敲低 MAPK4 会抑制细胞增殖，而过表达 MAPK4 则促进细胞增殖。生存分析显示，MAPK4 高表达与 NSCLC 患者较差的总生存期和无进展生存期相关。进一步的实验表明，过表达 MAPK4 会显著削弱 DCP1B 对细胞增殖、集落形成和迁移的抑制作用，这说明 DCP1B 通过降低 MAPK4 的水平来抑制 NSCLC 的进展。
6. MAPK4 在 NSCLC 中不依赖 PI3K 增强 AKT 磷酸化：根据以往研究，MAPK4 可以绕过磷脂酰肌醇 3 - 激酶（PI3K）激活 AKT 磷酸化。研究人员在 NSCLC 细胞中进行实验，发现过表达 MAPK4 能够激活 AKT 磷酸化，敲低 MAPK4 则抑制 AKT 磷酸化。此外，过表达 MAPK4 能够显著抵消 PI3K 抑制剂 Alpelisib 的作用，使 AKT 的磷酸化水平部分恢复，这表明 MAPK4 在 NSCLC 细胞中可以绕过 PI3K 途径激活 AKT。
7. p53 激动剂与 PI3K 抑制剂联合有效抑制 NSCLC 生长：由于 p53 能够抑制 MAPK4 的水平，研究人员探究了 p53 激动剂 APG-115 与 PI3K 抑制剂 Alpelisib 联合使用对 NSCLC 的抑制作用。在体外实验中，用不同剂量的 APG-115 处理 NSCLC 细胞，发现 MAPK4 的表达逐渐降低。进一步检测 APG-115 和 Alpelisib 联合使用的效果，发现二者具有协同抑制 NSCLC 细胞增殖的作用。在体内实验中，将 A549 细胞接种到 BALB/c 裸鼠体内，分为对照组、APG-115 组、Alpelisib 组和联合用药组进行治疗，结果显示联合用药组对肿瘤生长的抑制作用比单药治疗组更强，且药物相关的不良反应是可耐受的。这表明 APG-115 和 Alpelisib 联合使用可以有效抑制 NSCLC 在体外和体内的生长。

研究结论和讨论部分，这项研究首次揭示了 DCP1B 是 p53 的靶基因，并且在 NSCLC 中作为肿瘤抑制因子发挥作用。其机制是 DCP1B 促进 MAPK4 mRNA 的降解，从而抑制 AKT 的活性，且不依赖 PI3K 途径。同时，研究还发现 p53 激动剂 APG-115 与 PI3K 抑制剂 Alpelisib 联合使用，能够在体外和体内协同抑制 NSCLC 的生长，为 NSCLC 的治疗提供了一种有前景的联合治疗策略。此外，研究还发现 DCP1B 在 NSCLC 中的表达模式和预后意义，尤其是在 TP53^Mut患者中的情况，为进一步研究 NSCLC 的发病机制和治疗靶点提供了新的方向。然而，对于 DCP1B 在 TP53^Mut患者中的预后价值，由于样本量较小等原因，还需要更大规模的研究来进一步验证。总体而言，该研究为 NSCLC 的治疗开辟了新的道路，有望为患者带来新的希望。