Cell Discov：上海交通大学沈柏用等团队发现胰腺癌化疗耐药的潜在新机制

胰腺癌细胞中广泛激活的Notch信号通路在癌变、化疗耐药和复发中起重要作用。靶向这一途径是一种很有前景的胰腺癌治疗策略。然而，很少有成功的方法被报道，目前使用的这一途径的分子抑制剂表现出有限的临床益处。

2023年9月15日，上海交通大学沈柏用、邓侠兴、符达及施昱晟共同通讯在Cell Discovery在线发表题为“A microprotein N1DARP encoded by LINC00261 promotes Notch1 intracellular domain (N1ICD) degradation via disrupting USP10-N1ICD interaction to inhibit chemoresistance in Notch1- hyperactivated pancreatic cancer”的研究论文，该研究鉴定了一个以前未被鉴定的微蛋白，Notch1降解相关调控多肽(N1DARP)，由LINC00261编码。N1DARP敲除加速了胰腺癌类器官和LSL-Kras、LSL-Trp53和Pdx1-Cre (KPC)小鼠的肿瘤进展，增强了干细胞特性。

在机制上，N1DARP通过竞争性地破坏N1ICD与泛素特异性肽酶10 (USP10)之间的相互作用来抑制规范和非规范Notch1途径，从而促进K11和k48相关的N1ICD多泛素化。为了评估N1DARP的治疗潜力，该研究设计了一种穿透细胞的钉接肽，SAH-mAH2-5，具有与N1DARP相似的螺旋结构，具有显著的物理化学稳定性。SAH-mAH2-5与蛋白酶体介导的N1ICD降解相互作用并促进其降解。在Notch1激活的胰腺癌模型中，SAH-mAH2-5注射剂具有显著的治疗效果，但脱靶和全身不良反应有限。

胰腺癌是最恶性的消化道肿瘤之一，与其他主要恶性肿瘤相比预后最差，5年生存率< 10%。只有20%的胰腺癌患者有资格接受手术治疗，而其他患者则必须接受化疗。胰腺导管腺癌（PDAC）以其对标准化疗的难治性耐药性而闻名，这可以归因于其固有的瘤内异质性和高度桥粒增生的肿瘤微环境。最近的证据支持使用在胰腺癌中持续激活的高度保守的信号通路，如Notch，Hedgehog和Wnt信号通路，以确定新的生物标志物和治疗靶点。

Notch通路在多种人类癌症中都很活跃，包括乳腺癌、结肠直肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤和胰腺癌。在细胞系和基因突变小鼠模型中，Notch信号与胰腺肿瘤的发生、进展和耐药性呈正相关。在临床前模型中，通过旨在影响HES1转录功能的小分子(JI051和JI130)和靶向Notch通路的天然药物，如姜黄素、染料木素、槲皮素和萝卜硫素，药物抑制Notch信号传导，减缓肿瘤的增殖和侵袭，诱导肿瘤内凋亡，并增强化疗作用。

值得注意的是，阻断Notch切割的γ-分泌酶抑制剂，包括PF-03084014、MK-0752和RO4929097，已在临床研究中用于治疗转移性胰腺癌。遗憾的是，没有观察到明显的缓解，可能是由于Notch1和其他家族成员的双重或泛notch抑制，导致其他信号通路的代偿激活。这表明，特异性靶向单个Notch家族成员或其他配体，如抗体或阻断蛋白质相互作用的蛋白质亚基，是一种很有希望的破坏Notch信号传导的方法。最近，一项针对转移性胰腺癌的II期研究显示，tarextumab(一种抑制Notch2/3受体的全人源IgG2抗体)联合吉西他滨(GEM)和紫杉醇治疗，在患者中显示出显著的缓解和耐受性，这表明针对特定Notch家族成员的治疗具有良好的前景。

机理模式图（图源自Cell Discovery）

Notch是一个短寿命蛋白家族，主要通过泛素-蛋白酶体系统进行快速降解，其各种成分可积极或消极地调节Notch1的稳定性。这表明促进泛素介导的Notch家族成员降解可能是靶向Notch激活癌症的一种有希望的策略。USP10是一种序列高度保守的去泛素化酶，是参与肿瘤发生的p53负调控因子。USP10通过去泛素化多种蛋白使癌细胞产生化学耐药。N1ICD在USP10介导的生物过程中起着至关重要的作用，如细胞发育、血管生成和心功能障碍。因此，靶向USP10-N1ICD相互作用可能是Notch1过度激活癌症的潜在抗肿瘤策略。

长链非编码RNA(lncRNAs)可作为信号、诱饵、向导和支架。最近的证据表明，在多种生物过程中发挥关键作用的功能肽是由lncRNAs中的短开放阅读框(ORFs)编码的。然而，在胰腺癌中很少有lncRNAs编码肽及其在肿瘤发生和肿瘤进展中的作用的报道。该研究通过RNA测序和核糖体分析鉴定了一种以前未被鉴定的多肽，N1DARP，由LINC00261编码，作为一种新的肿瘤抑制和化疗增敏剂，用于胰腺癌治疗，它通过干扰USP10-N1ICD相互作用而起作用。

该研究还评估了利用N1DARP衍生的修饰钉状肽SAH-mAH2-5靶向N1DARP的治疗潜力，该修饰钉状肽干扰了USP10-N1ICD相互作用并抑制Notch1激活的胰腺癌的肿瘤生长，从而为如何靶向N1DARP - n1icd相互作用以开发精确和个性化的胰腺癌治疗提供了见解。综上所述，这些发现证实了N1DARP通过调节USP10-Notch1致癌信号作为肿瘤抑制因子和化学增敏剂，并提出了一种针对N1DARP-N1ICD相互作用的治疗Notch1激活胰腺癌的有希望的治疗策略。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41421-023-00592-6