恶性外周神经鞘瘤中CDKN2A缺失诱导的磷酸戊糖途径依赖性揭示靶向治疗新策略

为解决恶性外周神经鞘瘤（MPNSTs）化疗耐药和生存率低的问题，研究人员通过CRISPR-Cas9体细胞肿瘤模型结合多组学分析，发现CDKN2A缺失的MPNSTs依赖磷酸戊糖途径（PPP）和NADPH代谢。抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）可减缓肿瘤生长并增强化疗敏感性，NRF2/G6PD轴成为潜在治疗靶点，为MPNSTs提供新的代谢干预策略。

　　

恶性外周神经鞘瘤（MPNSTs）是一种侵袭性强、化疗耐受的肉瘤，患者五年生存率不足50%。这类肿瘤常由神经纤维瘤病1型（NF1）患者中的良性神经纤维瘤恶变而来，其关键驱动事件包括NF1失活伴随CDKN2A或p53的二次突变。尽管CDKN2A缺失（占病例38-80%）比p53缺失（17-50%）更常见，但两者在代谢调控中的差异尚未明确。现有治疗以多柔比星（Doxorubicin）为主，但响应率仅25%，亟需揭示耐药机制并开发新靶点。

美国爱荷华大学（University of Iowa）的研究团队通过CRISPR-Cas9体细胞肿瘤发生技术，在129 Sv/Jae野生型小鼠中构建了Nf1/Cdkn2a和Nf1/p53双敲除（dKO）的原位MPNST模型。结合转录组（RNA-seq）、代谢组（GC/LC-MS）分析和功能实验，首次揭示了CDKN2A缺失特异性诱导的代谢脆弱性。相关成果发表于《SCIENCE ADVANCES》。

研究采用四项关键技术：1）CRISPR-Cas9腺病毒注射构建基因型匹配的小鼠原位MPNST模型；2）多组学分析（转录组和代谢组）比较CDKN2A与p53缺失的差异；3）靶向siRNA敲低和抑制剂（DHEA）干预验证关键通路；4）患者组织样本和TCGA数据库验证临床相关性。

研究结果

CRISPR-Cas9模型揭示肿瘤抑制基因特异性表型

通过比较Nf1/Cdkn2a和Nf1/p53 dKO模型，发现CDKN2A缺失加速肿瘤发生但不影响生长速率。129 Sv/Jae小鼠中，Nf1/Cdkn2a肿瘤潜伏期显著短于Nf1/p53（P<0.05），提示基因型特异性启动机制。

转录组特征指向代谢重编程

RNA-seq显示Nf1/Cdkn2a肿瘤高表达氧化应激反应基因（如Nfe2l2、Idh1），而Nf1/p53肿瘤富集细胞周期相关通路。GSEA分析发现CDKN2A缺失显著激活NRF2调控的抗氧化通路（FDR<0.05）。

代谢组学锁定磷酸戊糖途径

76/141代谢物存在组间差异（P<0.05），Nf1/Cdkn2a肿瘤中葡萄糖-6-磷酸（G6P）、6-磷酸葡萄糖酸（6PG）和NADPH水平升高。代谢集分析显示磷酸戊糖途径（PPP）是最显著差异通路（P=1.2×10^-5）。

G6PD抑制选择性杀伤CDKN2A缺失肿瘤

药理学抑制（DHEA）和基因敲低（siRNA）均显示Nf1/Cdkn2a细胞对G6PD抑制更敏感（IC₅₀ 104 μM vs. 235 μM）。添加N-乙酰半胱氨酸（NAC）可逆转表型，证实ROS累积是关键致死机制。

NRF2/G6PD轴驱动治疗脆弱性

NRF2敲低使Nf1/Cdkn2a细胞生长抑制率达60%（vs. p53组的30%），并下调G6PD表达。双敲NRF2/G6PD具有协同效应，表明该轴是CDKN2A缺失肿瘤的"阿喀琉斯之踵"。

临床数据验证转化价值

23对患者样本分析显示，MPNST较神经纤维瘤显著上调NRF2核心靶基因（48/60）和PPP酶（G6PD、PGD）。TCGA泛癌分析证实，高表达NFE2L2或G6PD患者总生存期更短（HR=1.8, P<0.001）。

结论与意义

该研究首次阐明CDKN2A缺失通过解除ARF对NRF2的抑制，导致PPP通路上调以满足NADPH需求。针对这一代谢弱点，联合G6PD抑制剂与标准化疗可显著增强疗效，尤其在CDKN2A缺失的MPNST亚型（占临床多数）。这一发现不仅为MPNSTs提供精准治疗策略，也为其他CDKN2A高频缺失的癌症（如胶质瘤、胰腺癌）的代谢干预提供理论依据。研究创新性地将CRISPR建模、多组学整合与临床数据衔接，为"合成致死"策略在难治性肿瘤中的应用树立了范式。