靶向RAS驱动癌症中的非经典自噬通路:揭示RINCAA机制与治疗新策略

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Cell Research 28.2

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  为解决RAS突变癌症中自噬过度激活的机制难题,Wang等人在《Cell Research》发表研究,揭示了KRAS(G12V)诱导的非经典自噬通路RINCAA(RAS-induced non-canonical autophagy via ATG8ylation),发现其依赖P38-ULK1-PI4KB-WIPI2信号级联,并开发靶向PI4KB的肽段抑制剂,显著抑制肿瘤生长。该研究为RAS突变癌症提供了特异性治疗靶点,避免传统自噬抑制剂的副作用。

  

论文解读

RAS蛋白家族(HRAS、KRAS、NRAS)是调控细胞增殖和存活的分子开关,其突变导致约30%人类癌症。尽管KRAS突变是肿瘤治疗的“圣杯”,但因其缺乏可成药口袋,直接靶向策略屡屡受挫。近年研究发现,RAS突变肿瘤依赖自噬维持氧化代谢和生存,但自噬在癌症中具有双重角色——既可抑制早期肿瘤又可促进晚期进展,这使得靶向自噬治疗陷入困境。更关键的是,RAS如何特异性激活自噬而非生理性自噬的机制尚不明晰。

针对这一科学难题,Wang等人在《Cell Research》发表突破性研究,首次阐明KRAS(G12V)通过独特信号通路诱导非经典自噬——RINCAA。研究发现,RINCAA形成特殊单膜结构RIMMBA(RAS-induced multivesicular/multilaminar bodies),其分子机制迥异于经典自噬:虽然共享ULK1和WIPI2等元件,但独立于PI3KCIII(磷脂酰肌醇3-激酶III类复合物)和ATG2/9。通过CRISPR筛选和磷酸化位点分析,团队揭示RAS通过P38激酶磷酸化ULK1S556,进而激活PI4KB(磷脂酰肌醇4-激酶β)的S256/S263位点,驱动PI4P(磷脂酰肌醇4-磷酸)生成。令人惊讶的是,WIPI2在此过程中转而识别PI4P(而非经典自噬中的PI3P),招募ATG16L1复合物完成LC3脂化。

研究采用多组学联用策略:通过CRISPR-Cas9筛选鉴定RINCAA必需基因;免疫共沉淀和质谱解析ULK1-PI4KB互作网络;超分辨显微镜捕捉RIMMBA动态形成;构建胰腺癌PDX(人源肿瘤异种移植)模型验证PI4KB靶向肽段的疗效。

关键结果

  1. RINCAA的分子特征:KRAS(G12V)诱导的RIMMBA呈现多层囊泡结构,富含LC3B但缺失PI3KCIII标志物。
  2. 信号通路解析:P38-ULK1S556-PI4KBS256/S263轴是RINCAA特有,ULK1对PI4KB的磷酸化在营养充足时无活性。
  3. 治疗应用:PI4KB靶向肽(Peptide 1)选择性抑制RINCAA,与MEK抑制剂trametinib联用显著延长胰腺癌模型生存期,且不影响微胞饮作用。

结论与展望
该研究颠覆了对自噬在RAS突变癌症中作用的认知,提出“精准靶向肿瘤特异性自噬”的新范式。RINCAA机制的发现不仅解答了为何传统自噬抑制剂(如氯喹)疗效有限,更揭示PI4KB可作为“合成致死”靶点。遗留问题包括:ULK1如何切换PI3KCIII与PI4KB的磷酸化选择?WIPI2的PI4P结合域是否普遍存在于其他非经典自噬?这些发现为开发下一代RAS突变肿瘤治疗方案奠定基础。

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