PUMA通过减少FASN泛素化促进肾透明细胞癌脂质积累和肿瘤进展的新机制

本研究揭示了p53上调凋亡调节因子(PUMA)在肾透明细胞癌(ccRCC)中的非经典促癌作用。研究人员通过临床样本、细胞实验和动物模型，首次发现PUMA通过结合去泛素化酶USP15稳定脂肪酸合成酶(FASN)，形成PUMA-USP15-FASN轴，促进肿瘤脂质代谢和恶性进展。该发现突破了PUMA传统促凋亡功能的认知，为ccRCC的代谢靶向治疗提供了新策略。

　　

肾透明细胞癌(ccRCC)占肾癌死亡的90%以上，其显著特征是对传统化疗的抵抗性和独特的脂质代谢异常。尽管针对VHL-HIF通路的靶向药物如贝组替凡已获批，但耐药问题依然严峻。更棘手的是，ccRCC细胞中堆积的脂滴不仅作为能量储备，还通过稳定内质网促进肿瘤生存。这种代谢特征提示靶向脂质合成通路可能成为治疗新方向，但关键调控机制尚未阐明。

华中科技大学同济医学院附属协和医院的研究团队发现，传统认为的促凋亡因子PUMA在ccRCC中异常高表达且与不良预后相关。令人意外的是，这种促癌作用独立于其已知的凋亡功能。通过多组学分析，研究者首次揭示PUMA通过其N44-102结构域与脂肪酸合成关键酶FASN结合，并招募去泛素化酶USP15减少FASN的泛素化降解，从而形成PUMA-USP15-FASN调控轴。该机制促使ccRCC脂质大量积累，推动肿瘤进展。研究进一步证明，联合抑制PUMA和FASN能显著增强抗肿瘤效果。这项发表于《Cell Death and Disease》的研究，为代谢异常的ccRCC提供了新的治疗靶点。

关键技术包括：TCGA数据库生物信息学分析、临床组织样本免疫组化(25对癌与癌旁组织)、免疫共沉淀结合质谱鉴定相互作用蛋白、荧光共振能量转移(FRET)验证蛋白互作、裸鼠皮下移植瘤和尾静脉转移模型(30只BALB/c小鼠)、泛素化检测等。

高表达PUMA与ccRCC临床分期正相关
通过分析534例TCGA数据发现，PUMA mRNA在ccRCC中表达量是正常组织的2.94倍，且与TNM分期显著相关(p=0.01)。22对临床样本Western blot验证PUMA蛋白高表达，免疫组化显示其表达强度随肿瘤分级升高而增强。

PUMA促癌作用独立于凋亡通路
在敲除PUMA的A-498和Caki-1细胞中，凋亡标志物PARP、caspase-3等无显著变化。但transwell实验显示迁移侵袭能力下降50%，裸鼠模型肿瘤体积减少40%。特别值得注意的是，脂质染色(ORO)显示脂滴减少60%，甘油三酯和总胆固醇水平同步降低。

FASN是PUMA的关键作用靶点
免疫共沉淀结合质谱从43个候选蛋白中锁定FASN。FRET分析证实两者直接互作(效率提高3倍，p<0.001)，关键结合域为PUMA的N44-102片段。回复实验证明，外源添加FASN可逆转PUMA敲除导致的迁移抑制和脂质减少。

USP15介导的泛素化调控机制
PUMA过表达使FASN半衰期从16小时延长至24小时。机制上，PUMA作为支架蛋白招募USP15，使FASN泛素化水平降低70%。临床样本显示PUMA与FASN表达呈正相关(R=0.63, p=0.027)。

协同抑制的转化价值
联合使用PUMA抑制剂CLZ-8和FASN抑制剂C75，在体外使抑制效率从单药的35%提升至65%(Combenefit分析显示协同指数1.3)。动物实验中，联合组肿瘤重量较单药组进一步减少45%(p<0.01)。

这项研究颠覆了PUMA作为单纯促凋亡因子的传统认知，揭示其在ccRCC中通过非凋亡途径驱动代谢重编程的新功能。发现的PUMA-USP15-FASN轴不仅解释了ccRCC脂质异常积累的机制，更提供了联合靶向的治疗新策略。值得注意的是，PUMA N44-102结构域的鉴定为开发特异性抑制剂避免了干扰凋亡通路的副作用。研究还提示，在p53突变率低但通路抑制的ccRCC中，靶向其下游效应分子可能比直接激活p53更具可行性。这些发现为克服ccRCC治疗耐药提供了全新视角，具有重要的临床转化价值。