靶向NOTCH1-KEAP1轴通过调控NRF2稳定性延缓慢性肝损伤和肝癌进展

本研究针对慢性肝损伤及肝癌进展的关键分子机制，发现NOTCH1通过其胞内结构域(NICD1)招募KEAP1，破坏KEAP1-NRF2结合稳定性，促进NRF2泛素化降解，导致氧化损伤和铁死亡。研究人员采用基因编辑小鼠模型和临床样本，证实靶向NOTCH1-KEAP1-NRF2轴可显著改善肝纤维化和HCC进程，为肝病治疗提供新靶点。

　　

肝脏作为人体最大的代谢器官，其慢性损伤会导致纤维化、肝硬化甚至肝癌。在全球范围内，慢性肝病负担日益加重，其中非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、乙肝病毒(HBV)和丙肝病毒(HCV)感染是主要诱因。尽管已知氧化应激和铁死亡(ferroptosis)在肝病进展中起关键作用，但调控这些过程的核心分子机制仍不明确。特别值得注意的是，NOTCH信号通路在胚胎发育和肿瘤发生中具有重要作用，但其在肝损伤中的具体功能尚未完全阐明。

山东第一医科大学附属肿瘤医院的研究团队在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》发表重要研究成果。为揭示NOTCH1在肝病中的调控机制，研究人员首先通过临床样本分析发现NOTCH1在NASH、HBV、HCV和肝细胞癌(HCC)患者肝组织中异常高表达。随后构建了肝细胞特异性NOTCH1敲除(NOTCH1^CKO)和过表达小鼠模型，结合RNA测序(RNA-Seq)和蛋白质组学分析，系统研究了NOTCH1在慢性肝损伤中的作用。

关键技术方法包括：1) 从临床患者和动物模型获取肝组织样本；2) 采用CRISPR-Cas9构建肝细胞特异性基因修饰小鼠；3) 通过免疫共沉淀(Co-IP)和GST pull-down验证蛋白互作；4) 利用RNA干扰和过表达载体进行功能研究；5) 采用代谢组学分析氧化应激指标。

研究结果部分：

"Identification of potential indicators"部分显示，通过多组学分析鉴定出NOTCH1、NRF2、GPX4等5个关键分子在肝损伤中异常表达。临床样本免疫荧光证实NOTCH1在病变肝组织中显著升高。

"Hepatocyte-specific NOTCH1 knockout"部分证明，NOTCH1^CKO小鼠在CCl₄诱导后，肝脏炎症和纤维化明显减轻，血清ALT、AST等肝酶及TNF-α等炎症因子水平降低，肝组织ROS和MDA含量减少。

"NOTCH1 recruits KEAP1"机制研究发现，NOTCH1通过其ANK结构域直接结合KEAP1的KELCH区，促进NRF2泛素化降解。分子对接显示两者结合能达-264.33 kcal/mol。NOTCH1(△ANK)突变体失去调控KEAP1/NRF2通路的能力。

"Forced activation of NOTCH1-KEAP1"部分证实，在DEN+CCl₄诱导的HCC模型中，NOTCH1过表达加速肿瘤发生，增加肿瘤数量和体积，而NOTCH1-KEAP1双敲除可逆转这一过程。

结论与讨论：

该研究首次揭示NOTCH1-KEAP1-NRF2轴在肝病中的核心作用。NOTCH1通过ANK结构域招募KEAP1，促进NRF2降解，导致抗氧化防御系统崩溃，诱发铁死亡和氧化损伤。这一发现不仅解释了慢性肝病进展的分子机制，更重要的是提出了靶向NOTCH1-ANK结构域的治疗新策略。研究采用的基因编辑小鼠模型和临床样本验证，为转化医学研究提供了可靠依据。鉴于NOTCH信号通路的广泛性，这一发现也可能为其他器官纤维化和肿瘤治疗提供新思路。