USP25通过调控KRAS蛋白稳定性抑制肿瘤生长的机制研究及其治疗潜力

KRAS突变是多种恶性肿瘤的关键驱动因素，但直接靶向KRAS极具挑战性。本研究通过siRNA筛选发现去泛素化酶USP25是维持KRAS蛋白稳定性的关键因子，证实抑制USP25可促进KRAS泛素化降解，有效阻断KRAS信号通路（包括MAPK和AKT通路），并在多种KRAS突变肿瘤模型中验证了USP25抑制剂CT1113的抗肿瘤效果。该研究为KRAS驱动型肿瘤提供了新的治疗策略，尤其对难治性KRASQ61H 等突变亚型具有重要临床意义。

　　

在肿瘤研究领域，KRAS基因突变长期被视为"不可成药"的靶点。作为人类癌症中最常见的致癌突变之一，KRAS突变存在于90%的胰腺癌、40%的结直肠癌和30%的肺癌中。尽管近年来KRAS^G12C
特异性抑制剂取得突破，但针对其他KRAS突变亚型（如G12D、Q61H等）仍缺乏有效治疗手段。更棘手的是，肿瘤细胞极易对直接KRAS抑制剂产生耐药性。因此，科学家们开始探索通过调控KRAS蛋白稳定性来间接抑制其活性的新策略。

浙江大学附属第一医院等机构的研究人员独辟蹊径，将目光投向泛素-蛋白酶体系统(UPS)。这个细胞内的"蛋白质质量控制系统"通过E3泛素连接酶给靶蛋白"贴上"泛素标签引导其降解，而去泛素化酶(DUB)则能逆转这一过程。研究团队假设：若能找到特异性维持KRAS稳定的DUB，就可能开辟KRAS靶向治疗的新途径。他们的研究成果发表在《Journal of Biological Chemistry》上，不仅鉴定出USP25是KRAS的关键DUB，还开发出能有效抑制USP25的小分子化合物CT1113，为KRAS驱动型肿瘤治疗带来新希望。

研究团队运用了多项关键技术：通过全基因组siRNA筛选84种DUB对KRAS蛋白水平的影响；采用免疫共沉淀(Co-IP)和GST pull-down验证USP25与KRAS的相互作用；构建KRAS泛素化位点突变体鉴定关键修饰位点；利用患者来源异种移植模型(PDX)评估USP25抑制剂CT1113的疗效。

在"鉴定调控KRAS蛋白表达的DUB"部分，研究人员在KRAS^G13D
突变的结肠癌HCT116细胞中进行系统性筛选，发现敲低USP25可使KRAS蛋白水平下降50%以上。不同于其他候选DUB，USP25不影响KRAS mRNA水平，但显著增加KRAS泛素化，表明其通过去泛素化直接调控KRAS稳定性。通过截短体分析和点突变，团队将USP25与KRAS的相互作用区域精确定位到KRAS4B的120-140氨基酸区段，其中8个极性氨基酸的突变(8A)完全破坏了二者的结合。

"KRAS泛素化位点定位"是研究的另一亮点。研究人员发现KRAS4B的K172和KRAS4A的K169是介导多聚泛素化的关键位点。这些位点位于C端高变区(HVR)，突变后KRAS不再依赖USP25维持稳定。值得注意的是，致癌突变体KRAS^G13D
同样能被泛素化降解，而KRAS^G13D/K172R
双突变体则表现出显著稳定性，证实USP25调控通路在突变型KRAS中仍然有效。

关于"USP25对KRAS信号和癌细胞增殖的影响"，研究发现敲除USP25不仅降低KRAS蛋白水平，还显著抑制下游MEK/ERK和AKT信号通路。在细胞增殖实验中，USP25缺失使HCT116细胞S期进程延缓，而重新引入USP25或外源KRAS^G13D
可挽救这种表型。更令人振奋的是，在移植瘤模型中，诱导shUSP25表达使肿瘤体积缩小，免疫组化显示Ki67阳性细胞和p-ERK水平显著降低。

"USP25的药理学抑制"部分展示了转化医学价值。团队开发的USP25/28双重抑制剂CT1113在多种KRAS突变肿瘤细胞中（包括难治的KRAS^Q61H
）均能下调KRAS水平。特别值得注意的是，CT1113与KRAS^G12C
抑制剂ARS-1620或KRAS^G12D
抑制剂MRTX1133联用产生协同效应。在SW1990胰腺癌移植瘤模型中，CT1113治疗使肿瘤重量显著减轻，且患者来源的结肠癌PDX模型也验证了这一效果。

临床相关性分析显示，在肺癌、胰腺癌和结直肠癌组织芯片中，USP25表达与RAS水平呈显著正相关，且USP25在癌组织中的表达明显高于癌旁组织。生存分析进一步证实，USP25高表达预示患者预后不良。

在讨论部分，作者强调了这项研究的双重意义：一方面，USP25-KRAS调控轴的发现丰富了人们对KRAS蛋白稳态调控的认识；另一方面，CT1113作为能同时靶向KRAS和c-MYC（通过抑制USP28）的双重抑制剂，为克服KRAS抑制剂耐药提供了新思路。研究还指出，不同细胞可能利用不同的DUB维持KRAS稳定性，如小细胞肺癌中报道的USP7，这种细胞类型依赖性值得进一步探索。

这项研究不仅揭示了USP25在KRAS驱动型肿瘤中的关键作用，更提供了概念验证：通过靶向调控KRAS蛋白稳定性的DUB，可实现对"不可成药"靶点的间接干预。随着更特异性USP25抑制剂的开发，这种策略有望成为KRAS突变肿瘤治疗的新选择，特别是对那些缺乏直接抑制剂的KRAS突变亚型。