南京大学任昊桢团队发现肝癌细胞新药物靶点

1月19日，南京大学任昊桢研究团队在期刊《Cell Death Discovery》上发表了题为“CHEK2 knockout is a therapeutic target for TP53-mutated hepatocellular carcinoma”的研究论文，本研究发现了一种新的药物靶点，通过线粒体ATP作用于TP53突变型HCC细胞，成功克服了Nultin-3单独治疗无法诱导肿瘤细胞死亡的局限性。

研究背景

肝细胞癌(HCC)是常见的肝癌类型，是全球癌症相关死亡的第五大原因。随着肝癌发病率的不断上升，现有的药物治疗效果有限，迫切需要创新的治疗策略。虽然索拉非尼和仑伐替尼等药物在改善患者预后方面取得了一些成功，但多中心研究显示，由于耐药和副作用，它们对长期生存的影响有限。因此，积极寻找新的有效药物靶点以改善HCC患者的预后具有重要的临床意义。

研究进展

为了确定潜在的HCC药物靶点，研究人员首先搜索了两个HCC GWAS数据集(ICD10 C22.0, ieu-b-4953)作为结果数据，并从eQTLgen数据库下载数据作为参考数据。通过SMR分析，研究人员根据每个数据集中的顶部snp分别鉴定出726个和314个潜在的药物靶基因。接下来，研究人员研究了这些潜在靶基因在HCC组和正常组中的表达水平。根据观察，研究人员假设CHEK2可能在HCC中发挥更重要的作用。因此，研究人员选择在后续研究中进一步研究CHEK2。为此，研究人员观察了血清样本和组织样本。此外，为了研究CHEK2在HCC中的临床指标，研究人员选择了TCGA、ICGC和GAO等队列，研究人员发现CHEK2高的组比CHEK2低的组预测更低的总生存率。另外，与低CHEK2组相比，研究人员发现高CHEK2组具有更差的无病间期(DFI)，疾病特异性生存(DSS)和无进展间期(PFI)。然后，通过免疫组化分析，研究人员发现HCC组的CHEK2蛋白水平明显高于正常组。另外，在HCC样本中，CHEK2和Ki67的IHC水平之间存在很强的相关性。

图1：CHEK2可能是HCC的潜在药物靶点

为了进一步研究CHEK2和TP53突变的HCC细胞之间的关系，研究人员分析了三个队列(TCGA、ICGC和GAO等)的数据，发现CHEK2表达在有TP53突变的组织中显著上调。此外，研究人员还比较了CHEK2低水平组和高水平组的基因组。分析显示，高CHEK2组的TP53突变频率较高。研究人员进行了克隆形成、Edu实验、β-半乳糖苷酶染色和细胞周期实验。研究人员观察到，加入Nultin-3可以更明显地诱导肝癌细胞停滞在G0/G1期，抑制增殖，进一步促进衰老。

研究表明，nutlin -3介导的p53激活可以诱导可逆的肿瘤细胞周期阻滞，而不会引起细胞凋亡。研究人员发现在HCC细胞系中敲除CHEK2会导致细胞凋亡增加，尤其是在细胞凋亡的早期阶段。此外，研究人员通过评估caspase-3绿色凋亡检测试剂验证了上述结果。研究人员发现CHEK2敲除后HCC细胞凋亡增加。此外，免疫印迹结果证实了这些发现。因此，敲除CHEK2可触发Nultin-3处理的HCC细胞凋亡。

图2：敲除CHEK2可触发nultin -3处理的HCC细胞凋亡

研究结论

在本研究中，研究人员通过MR筛选初步确定了CHEK2作为HCC的药物靶点，并发现CHEK2敲除选择性地诱导TP53突变细胞的生长停滞。此外，研究人员观察到Nultin-3和CHEK2敲除的联合更有可能通过线粒体ATP途径抑制HCC。总之，本研究为TP53突变的HCC细胞引入了一个假定的靶点，并克服了Nultin-3单独不能诱导肿瘤细胞死亡的局限性。