欧帕诺里德B通过靶向USP10-AR-MTHFD1轴提高去势抵抗性前列腺癌对恩杂鲁胺的敏感性

《Phytomedicine》：Eupalinolide B targets the USP10-AR-MTHFD1 axis to sensitize castration-resistant prostate cancer to enzalutamide

　　**摘要****背景**获得性耐药仍然是恩扎卢胺（ENZ）治疗去势抵抗性前列腺癌（CRPC）的主要障碍。尽管持续的雄激素受体（AR）信号传导是导致ENZ疗效不佳的核心因素，但ENZ治疗期间维持AR蛋白稳定性的翻译后机制仍未得到充分阐明。**目的**本研究旨在界定泛素特异性蛋白酶10（USP10）在CRPC对ENZ治疗适应性反应中的作用，并确定柚降素B（EB）是否能够通过靶向USP10-AR-MTHFD1轴来增强ENZ的敏感性。**方法**建立CRPC细胞模型和异种移植小鼠模型，以评估EB在体外和体内对ENZ敏感性的影响。采用免疫沉淀、结合实验和免疫荧光分析蛋白相互作用及定位。通过泛素化实验和蛋白酶体抑制实验评估AR的泛素化和降解。进行功能实验以研究EB对细胞增殖和肿瘤进展的影响，并开展机制研究以探讨USP10-AR-MTHFD1信号轴的参与情况。**结果**在ENZ治疗下，USP10转位至细胞核，导致CRPC对ENZ的应答性降低。EB通过靶向USP10的催化结构域破坏USP10-AR相互作用，促进泛素化介导的AR降解，并抑制下游的AR-MTHFD1轴。因此，EB在体外和体内均增强了ENZ对CRPC的抗肿瘤疗效。**结论**USP10是CRPC中一个潜在的治疗脆弱靶点，而EB代表了基于ENZ联合治疗的一个有前景的先导化合物。**引言**大多数去势抵抗性前列腺癌（CRPC）患者最终会对强效雄激素受体（AR）拮抗剂恩扎卢胺（ENZ）产生耐药性，通常发生在治疗后的1-2年内（Claessens等，2014；Scher等，2012；Scott，2018）。尽管存在多种耐药机制，但持续的AR信号传导仍然是主要的驱动因素：测序研究报告约70%的ENZ耐药性CRPC（ER-CRPC）肿瘤存在AR通路异常，AR过表达见于多达约80%的CRPC病例（Blatt和Raj，2019；Tucci等，2018）。因此，开发更有效的策略来抑制AR信号传导是迫切的临床需求。AR活性受到翻译后修饰的严格调控，尤其是泛素化依赖的蛋白酶体降解（Coffey和Robson，2012；Van der Steen等，2013；Xu等，2009）。逆转AR泛素化的去泛素化酶（DUB）因此代表潜在的 therapeutic 靶点。在这些酶中，USP10已成为一个备受关注候选靶点：USP10与AR直接相互作用并增强其转录活性（Faus等，2005）；它还稳定组蛋白变体H2A.Z以促进AR靶基因表达（Draker等，2011）。临床数据显示USP10在晚期前列腺癌中高表达且与不良预后相关（Takayama等，2018）。然而，USP10是否参与CRPC对ENZ的适应性反应或获得性耐药目前仍不清楚。本研究鉴定出一种天然产物——柚降素B（EB），它是来自泽兰属植物泽兰的一种倍半萜内酯类化合物，为一种此前未被识别的USP10靶向化合物，能够增强ENZ的应答性（Wang等，2020）。已有报道表明EB通过BCAT1介导的代谢抑制三阴性乳腺癌，并诱导肝细胞癌发生铁死亡，但其在前列腺癌中的活性尚未被探索（Huang等，2024）。我们证明EB与USP10直接靶向结合，破坏USP10-AR相互作用，增加AR的泛素化和降解，并在体外和体内增强CRPC细胞对ENZ的治疗反应。我们的发现揭示了USP10是ENZ治疗适应性反应的关键中介，并为开发EB作为一种潜在的治疗策略以改善CRPC的ENZ基础治疗提供了机制依据。**分节摘要****细胞培养**本研究使用的LNCaP、PC3、DU145和22Rv1细胞系购自中国科学院细胞库（中国上海）。所有细胞系均在含有10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素的DMEM或RPMI-1640培养基中培养，于37°C、含5% CO?的加湿培养箱中孵育。**动物饲养与伦理**5周龄、体重20 ± 2克的雄性BALB/c裸鼠饲养于杭州师范大学实验动物中心。该动物设施……**EB在体外有效抑制CRPC细胞的生长**EB的化学结构见图1A。EB以剂量依赖方式降低22Rv1细胞的活力，IC??值为13.1 μM（图1B）。在LNCaP、DU145和PC3细胞中观察到类似的抑制作用，IC??值范围为1至10 μM（图S1A），表明EB的抗增殖活性并不局限于22Rv1细胞。值得注意的是，EB表现出比ENZ——一种代表性第二代雄激素受体拮抗剂——更强的生长抑制活性……**讨论**AR在前列腺癌中的关键作用最早于20世纪40年代由Charles Huggins和Clarence Hodges证实（Huggins，1942）。后续研究确立AR不仅调控正常前列腺上皮细胞的增殖和分化，而且作为前列腺癌发生、进展以及向CRPC转化的主要驱动因素发挥作用（Dai等，2023）。因此，AR信号轴一直是前列腺癌最基本且持久的治疗靶点。**CRediT作者贡献声明****崔前进（Qianfei Cui）：** 调查研究、细胞实验、动物实验、数据分析及撰写初稿。**董雪曼（Xue-Man Dong）：** 实验设计、调查研究、细胞实验、动物实验、数据分析及撰写初稿。**周兵军（Bing-Jun Zhou）：** 动物实验和数据收集。**杨辰欣（Chen-Xin Yang）：** 细胞实验和数据收集。**吴浦（Pu Wu）：** 调查研究、动物实验和实验支持。**谢天（Tian Xie）：** 指导、方法论、审阅和编辑。**周建良（Jian-Liang Zhou）：**……**利益冲突**作者声明不存在竞争性财务利益。所有数据均在本机构内生成，未使用论文工厂。所有作者同意对确保工作完整性和准确性的所有方面负责。**附加信息**本文的补充数据可在线获取。**作者贡献声明（CRediT格式）****崔前进（Qianfei Cui）：** 撰写-审阅与编辑、撰写-初稿、形式化分析、数据管理。**董雪曼（Xue-Man Dong）：** 调查研究、数据管理。**周兵军（Bing-Jun Zhou）：** 验证、方法论。**杨辰欣（Chen-Xin Yang）：** 形式化分析、数据管理。**吴浦（Pu Wu）：** 方法论、调查研究。**谢天（Tian Xie）：** 可视化、概念化。**周建良（Jian-Liang Zhou）：** 可视化、指导、概念化。**利益冲突声明**作者声明不存在已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。**致谢**本研究受国家自然科学基金资助[项目编号：82474249]。**作者名单**崔前进|董雪曼|周兵军|杨辰欣|吴浦|谢天|周建良