基于蛋白质基因组学的集合管癌分子分型及核糖体生物发生关键机制研究

推荐：本研究针对罕见且侵袭性强的集合管癌(CDC)缺乏系统治疗方案的问题，通过整合全外显子测序(WES)、转录组、蛋白质组和磷酸化蛋白质组等多组学技术，对53例中国CDC患者样本进行蛋白质基因组学分析。研究发现CDC具有高度异质性的肿瘤突变负荷(TMB)，核糖体生物发生是其最显著的恶性特征，并鉴定出17q染色体上UTP6和HN1扩增分别与核糖体生物发生和细胞迁移激活相关。基于蛋白质组将CDC分为3个亚型，其中核糖体信号过表达的GP1亚型最具侵袭性，而能量代谢增强的GP3亚型对抗血管内皮生长因子(VEGF)药物敏感。该研究为CDC的精准诊疗提供了重要依据，发表于《Research》杂志。

　　

集合管癌(Collecting Duct Carcinoma, CDC)是一种罕见但高度侵袭性的肾细胞癌(Renal Cell Carcinoma, RCC)亚型，占所有肾恶性肿瘤的0.4%-2.1%。与常见的透明细胞肾细胞癌(clear cell RCC, ccRCC)相比，CDC患者中位生存期仅13.2个月（ccRCC为122.5个月），且62.3%为高级别肿瘤（ccRCC仅24.4%）。更令人担忧的是，目前对CDC的发病机制认识有限，临床治疗以铂类/吉西他滨等经验性化疗为主，疗效不佳，患者多在1年内死亡。这种"诊断难、治疗难、预后差"的临床困境，亟需从分子层面揭示CDC的异质性和关键驱动机制，为精准诊疗提供依据。

为破解这一难题，研究团队开展了迄今为止最大规模的CDC多组学研究。通过对53例中国CDC患者的肿瘤及癌旁组织进行全外显子测序(WES)、RNA测序(RNA-seq)、蛋白质组和磷酸化蛋白质组分析，构建了CDC的首个蛋白质基因组学图谱。研究采用的主要技术包括：全外显子测序检测基因组变异；RNA测序分析转录组特征；基于Orbitrap Exploris 480质谱仪的蛋白质组和磷酸化蛋白质组分析；使用xCell算法进行免疫微环境解析；通过体外功能实验验证关键靶点RPF2的作用机制。

研究首先揭示了CDC的基因组特征。通过分析22,929个非同义突变，发现NF2和SETD2是突变频率最高的基因，而AHNAK2是首次在CDC中报道的高频突变基因。值得注意的是，CDC表现出远高于其他肾癌的肿瘤突变负荷(TMB)异质性（0.03-76.4 mut/Mb），且TMB高低与预后显著相关。特别的是，NF2突变与低TMB相关，这类患者预后较好，而AHNAK2突变与高TMB相关，预后较差。突变特征分析鉴定出4种特征，其中SBS22（与马兜铃酸暴露相关）和SBS6（与DNA错配修复缺陷相关）特征与高TMB和核糖体信号激活显著相关。

在拷贝数变异方面，研究发现1p缺失是CDC最常见的基因组改变，且与良好预后相关。机制上，1p缺失导致FUBP1蛋白表达下降，进而抑制核糖体生物发生和翻译过程。相比之下，17q增益（包括UTP6和HN1基因扩增）则与不良预后相关。UTP6通过促进18S前体rRNA加工增强核糖体生物发生，而HN1通过调控细胞迁移促进转移。这些发现解释了CDC高度侵袭性的分子基础。

蛋白质组分析将CDC分为三个亚型：GP1（核糖体生物发生激活）、GP2（补体/凝血级联激活）和GP3（能量代谢增强）。其中GP1患者预后最差，而GP3患者对抗VEGF治疗反应最佳。免疫分型则发现CDC存在复杂的免疫微环境，15q14缺失与Th1/Th2细胞浸润及不良预后相关。

研究团队进一步验证了核糖体生成关键因子RPF2的促癌机制。实验证实RPF2通过与转录因子UBTF相互作用，增强RNA聚合酶I(POLR1A)活性，促进28S/18S/5.8S rRNA转录。敲低RPF2可诱导核仁应激，通过RPL5/RPL11-MDM2-p53轴激活凋亡信号，抑制肿瘤生长。临床样本分析显示RPF2在CDC中特异性高表达，是潜在的诊断标志物和治疗靶点。

这项研究首次系统描绘了CDC的多组学特征，揭示了核糖体生物发生异常是其核心恶性表型，并提出了基于分子分型的精准治疗策略。特别是发现RPF2-UBTF-POLR1A调控轴和17q增益的关键作用，为CDC诊断和治疗提供了新靶点。研究成果不仅填补了CDC分子机制的认知空白，也为其他罕见癌症研究提供了范式。未来需要开展更大规模的临床试验，验证针对不同CDC亚型的个性化治疗方案。