《Cancer Science》:Triggering SORL1 Expression Restricts ccRCC Progression by Inducing Ubiquitination-Mediated c-Myc Degradation
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透明细胞肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)是全球高发恶性肿瘤之一,具有高发病率与高死亡率,其特征是线粒体功能障碍伴随增强的Warburg效应。研究人员在本研究中确认分选蛋白相关受体1(sortilin-rel
透明细胞肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)是全球高发恶性肿瘤之一,具有高发病率与高死亡率,其特征是线粒体功能障碍伴随增强的Warburg效应。研究人员在本研究中确认分选蛋白相关受体1(sortilin-related receptor 1,SORL1)是ccRCC进展的调控因子及抑制氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)的潜在分子靶点。现有证据表明,SORL1通过TRIM22促进C-MYC的泛素化介导降解,伴随ACO2与IDH2下调,进而抑制氧化磷酸化能力。分子研究进一步表明,头孢哌酮(Cefoperazone)可结合SORL1并提升其蛋白水平,发挥触发SORL1的功能。靶向递送头孢哌酮在ccRCC中表现出意外的抗肿瘤效能。综上,研究人员确立SORL1为ccRCC中的肿瘤抑制因子,并强调其作为推进ccRCC临床治疗策略中潜在治疗靶点的重要性。
研究背景:肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)中透明细胞亚型(ccRCC)占比最高,2022年全球新发超43万例、死亡约15万例。目前早期以根治性肾切除为主,晚期依赖分子靶向治疗,但晚期5年生存率仍低于10%。ccRCC进展伴随氧化磷酸化(OXPHOS)能力增强、脂质代谢重编程与Warburg效应,靶向OXPHOS是新兴策略。分选蛋白相关受体1(SORL1/LR11)属低密度脂蛋白受体家族,在神经细胞内吞分选中被研究较多,在肿瘤中角色未明,其在ccRCC中的临床意义、功能与机制尚属空白。该研究即围绕SORL1在ccRCC中的表达规律、功能表型、分子机制及靶向递送治疗展开。
主要关键技术方法:研究人员基于TCGA(541肿瘤/72正常)与GSE159115单细胞转录组做生物信息学分析;以786-O、CAKI-1、A498等ccRCC细胞系行功能缺失/获得实验;用Co-IP、Western blot、ChIP-qPCR验证蛋白互作与转录结合;以Seahorse XF96测ECAR/OCR评估糖酵解与线粒体呼吸;以CETSA验证药物-蛋白结合;用Autodock Vina对1766个FDA药物做SORL1晶体结构(PDB 3WSX)虚拟筛选;构建MUC12修饰聚多巴胺MOF纳米粒(MPOC)共载OE-SORL1与Cefoperazone,在BALB/c裸鼠皮下瘤模型做体内验证。
研究结果:
3.1 SORL1表达与ccRCC临床特征负相关——TCGA与GTEx显示SORL1在肿瘤中显著下调,与T/N/M分期、病理分级负相关;单细胞再聚类证实肿瘤细胞SORL1低于上皮细胞;ROC曲线具诊断价值;Kaplan-Meier与多因素Cox回归证明低SORL1是独立不良预后因子(HR 0.592,p=0.015);高SORL1与Tcm、Th17、嗜酸粒细胞浸润正相关。
3.2 SORL1过表达抑制肿瘤进展——在786-O/CAKI-1过表达SORL1后,CCK-8、EdU、克隆形成、划痕与Transwell均显示增殖、迁移、侵袭受抑;裸鼠成瘤实验瘤体减小;shSORL1敲低则促进恶性表型,可被OE-SORL1逆转,确认其肿瘤抑制功能。
3.3 SORL1经泛素化缓解C-MYC表达——RNA-seq与GSEA显示MYC靶标与OXPHOS通路下调;SORL1过表达降C-MYC蛋白而非mRNA;Co-IP证SORL1结合C-MYC;CHX追踪示降解加速;泛素化条带增强。交叉UbiBrowser与测序上调E3库锁定TRIM22,Co-IP证三元复合;si-TRIM22逆转C-MYC降解与泛素化;TRIM22-ΔRING与C15/18A突变体失活,证其RING域E3酶活性必需。
3.4 SORL1过表达降低OXPHOS与糖酵解通量——Seahorse示ECAR、OCR、ATP均降;ACO2、IDH2蛋白下调;ChIP证C-MYC结合ACO2/IDH2启动子;OE-C-MYC回补ATP与体内瘤体,建立SORL1→TRIM22→C-MYC降解→ACO2/IDH2↓→OXPHOS抑制轴。
3.5 Cefoperazone靶向SORL1缓解体外恶性——虚拟筛选Top5中Cefoperazone对接分?6.776 kcal/mol,与His108/Tyr540成氢键;CETSA示其稳定SORL1抗热降解;时效/量效升SORL1,伴c-MYC/ACO2/IDH2↓、ATP↓;体外抑迁移侵袭但不抑增殖,具SORL1模拟效应。
3.6 MPOC递送系统靶向SORL1抑瘤——TEM/EDS证~150 nm MPOC成功装载OE-SORL1与Cefoperazone;体内递送上调SORL1、下调C-MYC/ACO2/IDH2,显著缩瘤;血象与心肝脾肺肾HE无异常,生物相容性良好。
讨论与结论翻译:RCC仍是棘手泌尿肿瘤,晚期ccRCC五年生存率不足10%,亟需新分子靶点。本研究证SORL1表达与ccRCC进展负相关,所建列线图可预测生存;SORL1过表达通过促TRIM22介导C-MYC泛素化降解,下调ACO2与IDH2抑制氧化磷酸化,阻抑增殖迁移侵袭。Cefoperazone可靶向结合并触发SORL1,MPOC纳米系统共递OE-SORL1与Cefoperazone在体内外均显抗肿瘤效。结论:SORL1结合TRIM22促C-MYC降解,伴ACO2/IDH2降低与线粒体呼吸受损,叠加糖酵解抑制致整体生物能下降,构成ccRCC抑瘤基础;Cefoperazone可触发SORL1贡献抑瘤,为ccRCC患者提供基于Cefoperazone的抗菌兼抗肿瘤选择,SORL1可作潜在治疗靶点。论文发表于《Cancer Science》。