USP7介导的DDR1稳定化驱动TP53突变癌症进展:靶向降解策略的突破性研究

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Journal of Biological Chemistry 4.0

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  本研究针对TP53突变肿瘤中DDR1过表达导致的治疗耐药难题,通过筛选小分子泛素化化合物库,发现NSC632839能特异性抑制USP7并诱导DDR1蛋白降解。该研究首次揭示USP7通过去泛素化作用稳定DDR1的分子机制,证实靶向USP7-DDR1轴可显著抑制肿瘤生长,为TP53突变型DLBCL和NSCLC提供新型治疗策略。

  

在肿瘤治疗领域,TP53基因突变犹如一道顽固的屏障,导致患者对化疗、免疫治疗甚至CAR-T疗法产生耐药。更棘手的是,这类突变肿瘤常高表达一种名为DDR1(Discoidin Domain Receptor 1)的胶原受体——它既能通过细胞内激酶活性促进肿瘤增殖,又能通过细胞外非酶结构域构建物理屏障阻碍免疫细胞浸润。尽管已有DDR1抑制剂问世,但仅靶向其激酶活性无法完全阻断其支架功能介导的免疫抑制效应,这成为肿瘤复发的重要推手。

针对这一临床困境,同济大学的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表了一项突破性研究。研究人员创新性地采用化学遗传学筛选策略,从368种泛素化相关化合物中鉴定出NSC632839,它能通过抑制去泛素化酶USP7(Ubiquitin-Specific Protease 7)显著诱导DDR1蛋白降解。研究结合患者组织样本分析、蛋白质组学、基因编辑和PDX模型等多维度技术,首次揭示TP53突变通过解除对DDR1启动子的转录抑制,同时增强DDR1与USP7的相互作用,从而形成促癌恶性循环。

关键技术方法包括:1)基于HiBiT荧光报告系统的高通量化合物筛选;2)质谱分析鉴定DDR1互作蛋白;3)活性探针标记的DUBome分析技术;4)60例DLBCL患者外周血样本转录组测序;5)TP53突变患者来源异种移植(PDX)模型验证。

【结果部分】
化合物筛选鉴定NSC632839为新型DDR1降解剂
通过CRISPR-Cas9在HCT116细胞构建DDR1-HiBiT报告系统,筛选发现NSC632839可使DDR1蛋白水平降低97.65%,其EC50为1.739 μM。在A549等NSCLC细胞中,该化合物剂量依赖性地下调DDR1及其下游pAKT、MMP2/9信号通路。

USP7去泛素化并稳定DDR1
质谱与DUBome分析交叉锁定USP7为关键调控因子。实验证实USP7通过移除DDR1的泛素链阻止其蛋白酶体降解,shRNA敲低USP7使DDR1半衰期缩短,泛素化水平升高2.3倍。值得注意的是,USP7抑制剂FT671与NSC632839联用未显示协同效应,证实后者作用具有靶向特异性。

TP53缺失促进DDR1-USP7互作
临床样本分析显示TP53缺失组DDR1免疫组化评分较野生型组高3.2倍(p<0.001)。机制上,TP53通过直接结合DDR1启动子抑制其转录,而突变导致该抑制解除。CUT&RUN实验证实NSC632839处理可增强TP53对DDR1启动子的占据。

NSC632839的体内外抗肿瘤效应
在TP53突变DLBCL患者来源细胞(PDC)中,NSC632839的IC50较传统抑制剂7rh降低5.8倍。PDX模型显示其使肿瘤体积缩小43.8%,且预处理可增强CD19 CAR-T细胞杀伤效率(p<0.01)。

【结论与意义】
该研究开创性地揭示了USP7-DDR1调控轴在TP53突变肿瘤中的核心地位,突破性地提出"降解DDR1优于抑制其激酶活性"的治疗新范式。相较于传统抑制剂,降解策略能同时消除DDR1的酶活性和支架功能,更有效克服肿瘤微环境屏障。特别值得注意的是,研究首次发现TP53突变通过"解除转录抑制-增强USP7结合"的双重机制上调DDR1,这为理解CAR-T治疗后TP53突变克隆逃逸提供了分子基础。这些发现不仅为DDR1-high肿瘤提供了精准治疗靶点,更为泛素-蛋白酶体系统(UPS)调控剂的开发开辟了新方向。

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