WDR3相分离介导尼洛替尼治疗骨肉瘤的机制研究：从生物标志物发现到临床转化意义

骨肉瘤侵袭性强且预后差，研究团队通过生物信息学筛选出5个与液-液相分离(LLPS)相关的预后标志物，发现WDR3能与尼洛替尼稳定结合并通过相分离机制促进肿瘤转移。实验证实尼洛替尼通过破坏WDR3相分离抑制骨肉瘤进展，为靶向治疗提供新策略。

　　

骨肉瘤作为最常见的原发性恶性骨肿瘤，其治疗困境始终是临床面临的重大挑战。尽管手术联合化疗使局部骨肉瘤患者5年生存率达到70%，但一旦发生转移，生存率骤降至不足20%。这种"断崖式"的预后差异背后，是肿瘤细胞复杂的基因组不稳定性和耐药机制在作祟。近年来，液-液相分离(Liquid-liquid phase separation, LLPS)现象在肿瘤发生发展中的作用逐渐成为研究热点——这种生物分子通过形成液滴样凝聚体调控基因表达和信号通路的机制，可能为破解骨肉瘤治疗难题提供新视角。

中国医科大学附属盛京医院儿科骨科团队在《Journal of Experimental 》发表的研究，首次系统揭示了WD重复结构域蛋白3(WDR3)通过相分离机制促进骨肉瘤进展，并阐明了靶向药物尼洛替尼(Nilotinib)通过破坏该过程发挥治疗作用的分子机制。研究人员首先通过整合GSE16091等4个公共数据库的124例患者数据，结合3783个LLPS相关基因筛选出ANXA10、MYC等5个关键预后标志物。分子对接显示WDR3与尼洛替尼结合能低至-9.3 kcal/mol，提示其可能成为药物靶点。

研究采用多组学分析结合湿实验验证的策略：通过共识聚类确定骨肉瘤分子亚型；利用CIBERSORT评估免疫浸润特征；采用FRAP(荧光漂白恢复)和IDR(内在无序区)突变技术验证WDR3相分离特性；建立异种移植模型评估尼洛替尼疗效。关键技术包括：1) 生物信息学预测LLPS相关预后标志物；2) 分子对接筛选药物靶点；3) 重组蛋白纯化与液滴形成实验；4) 基于TIDE评分的免疫逃逸分析。

LLPS相关标志物的预后价值

通过差异表达分析发现骨肉瘤中1497个上调基因与LLPS数据库交叉获得473个关键基因。LASSO回归构建的预测模型中，WDR3作为独立风险因子使高风险组死亡风险增加3倍(AUC>0.7)。分子亚型分析显示cluster1患者生存更优且多分布于低风险组。

WDR3的致癌机制

实验证实WDR3在U2-OS细胞中过表达，敲除后肿瘤体积减少62%(p<0.01)。FRAP显示WDR3-GFP液滴在光漂白后60秒内荧光恢复率达80%，证实其液态特性。突变预测的IDR区域(氨基酸231-257)使液滴数量减少75%，而融合hnRNPA1的IDR可挽救相分离缺陷。

尼洛替尼的治疗机制

5μM尼洛替尼处理使WDR3 mRNA降低2.1倍(p<0.01)，并显著抑制液滴形成。动物实验中药物组肿瘤重量下降57%(p<0.01)，肺转移结节减少4倍。免疫荧光显示药物处理组WDR3凝聚体数量减少68%。

这项研究首次阐明WDR3相分离在骨肉瘤中的促癌作用，并揭示尼洛替尼通过破坏该过程抑制肿瘤的机制。其重要意义在于：1) 发现LLPS相关标志物可预测免疫治疗响应(TIDE评分降低31%)；2) 提出IDR突变可逆转肿瘤恶性表型；3) 为老药新用提供理论依据——尼洛替尼作为已获批的BCR-ABL抑制剂，其抗骨肉瘤适应症开发具有临床转化潜力。研究也存在局限性，如未探讨ATP水平等微环境因素对相分离的影响，这将是未来研究方向。