STUB1-TPIT轴调控库欣病中促肾上腺皮质激素分泌的分子机制及药物靶向治疗新策略

本研究针对库欣病(CD)中促肾上腺皮质激素(ACTH)异常分泌的临床难题，揭示了E3泛素连接酶STUB1通过泛素化降解转录因子TPIT抑制POMC转录和ACTH分泌的新机制。研究人员通过高通量药物筛选发现降压药Irbesartan和COX-2抑制剂Lumiracoxib可增强STUB1-TPIT相互作用，为CD的靶向治疗提供了新思路。该成果发表于《Journal of Translational Medicine》，为开发特异性治疗药物奠定了分子基础。

　　

库欣病(CD)是一种由垂体促肾上腺皮质激素腺瘤过度分泌ACTH引起的临床综合征，患者常表现为高血压、糖尿病和骨质疏松等严重并发症。尽管现有治疗手段包括手术、药物和放疗，但疗效常不尽如人意。问题的核心在于对ACTH异常分泌的分子机制认识不足，特别是调控关键转录因子TPIT的蛋白质稳态机制尚未完全阐明。

研究人员通过质谱分析鉴定出与TPIT相互作用的E3泛素连接酶STUB1，发现其通过TPR结构域结合TPIT，并利用U-box结构域对TPIT进行多位点泛素化修饰，导致TPIT通过蛋白酶体途径降解。这一过程显著抑制了下游POMC基因转录和ACTH分泌。动物实验证实STUB1过表达可抑制肿瘤生长并降低ACTH水平。临床样本分析显示，在功能性促肾上腺皮质激素腺瘤中STUB1表达显著低于静默型腺瘤(SCAs)，且与TPIT蛋白水平呈负相关。

研究团队创新性地采用NanoBiT高通量药物筛选平台，从1913种FDA批准药物中筛选出Irbesartan和Lumiracoxib能显著增强STUB1-TPIT相互作用。这两种药物通过促进TPIT泛素化降解，有效抑制了AtT-20细胞中POMC表达和ACTH分泌，且该效应可被蛋白酶体抑制剂MG132逆转。特别值得注意的是，STUB1敲除仅部分逆转药物对ACTH分泌的抑制作用，提示药物还可能通过其他途径发挥作用。

关键技术方法包括：质谱分析鉴定TPIT互作蛋白；NanoBiT系统进行药物高通量筛选；表面等离子共振(SPR)验证药物与STUB1直接结合；免疫共沉淀和泛素化实验验证蛋白相互作用；使用来自瑞金医院2016-2023年的56例垂体腺瘤样本进行临床相关性分析；建立裸鼠异种移植模型评估体内效果。

主要研究结果包括：

1. 1.

   STUB1与TPIT相互作用：通过质谱和Co-IP鉴定STUB1是TPIT的新型E3泛素连接酶，NanoBiT和免疫荧光证实二者直接相互作用。

2. 2.

   STUB1促进TPIT泛素化：STUB1通过TPR结构域结合TPIT，利用U-box结构域对其K3、K5和K12位点进行泛素化修饰，蛋白酶体抑制剂MG132可阻断TPIT降解。

3. 3.

   STUB1抑制ACTH分泌：STUB1过表达降低POMC转录和ACTH分泌，而敲除Stub1则产生相反效果，裸鼠实验证实该作用在体内同样存在。

4. 4.

   临床相关性分析：ACTH分泌型腺瘤中STUB1表达显著低于SCAs，且与TPIT蛋白水平和POMC表达呈负相关。

5. 5.

   药物筛选发现：Irbesartan和Lumiracoxib通过增强STUB1-TPIT相互作用促进TPIT降解，抑制ACTH分泌。

该研究首次阐明了STUB1-TPIT-POMC轴在CD中的核心调控作用，为理解ACTH异常分泌的分子机制提供了新视角。发现的药物重定位策略具有重要临床转化价值，特别是Irbesartan作为临床常用降压药，其安全性已有充分验证，可加速推向临床应用。研究还提示通过促进STUB1核转位或开发PROTAC(蛋白降解靶向嵌合体)药物可能是未来CD治疗的新方向。

值得注意的是，虽然Lumiracoxib因肝毒性已退市，但其结构优化可能产生更安全的衍生物。此外，STUB1对肿瘤生长的抑制作用可能涉及TPIT之外的靶点，这为后续研究开辟了新途径。该成果不仅为CD的精准治疗提供了新靶点，也为其他蛋白质稳态异常相关疾病的治疗策略开发提供了借鉴。