食管鳞状细胞癌是食管癌的主要病理类型。ESCC患者的5年生存率不足25%，其主要原因在于ESCC早期症状隐匿致使多数患者错失手术时机，以及缺乏有效的治疗药物。随着靶向治疗的研究开展在一定程度上延长了ESCC晚期患者的无病进展期，但患者的总生存期并没有显著提升。因此，阐明ESCC的发病机制并筛选新的治疗靶点对ESCC的靶向治疗具有重要意义。核糖核酸还原酶调节亚基2作为核糖核酸还原酶活性的主要调节亚基，不同于核糖核酸还原酶调节亚基1在细胞周期中的恒定表达，RRM2的水平会随着细胞周期的进程而发生变化。RRM2的高表达增加RNR的活性，并为细胞的DNA合成与修复提供充足的dNTPs。RRM2在多种癌症中表达显著上调，促进肿瘤的发生发展。在ESCC中，调控RRM2的水平能增加ESCC对放化疗的敏感性。然而，RRM2能否促进ESCC的增殖及其在ESCC中上调的机制仍不清楚。
郑州大学/中美（河南）荷美尔肿瘤研究院/天健先进生物医学实验室刘康栋教授、董子钢教授教授课题组揭示了FDA批准药物联苯苄唑通过结合HuR下调RRM2 mRNA稳定性在食管鳞状细胞癌中发挥抗肿瘤作用的机制。该研究发现RRM2在食管鳞状细胞癌中高表达且与患者预后呈负相关。RRM2在ESCC中的高表达受HuR调控，HuR与RRM2 mRNA上的3‘UTR区域结合，增加RRM2 mRNA稳定性。联苯苄唑通过结合HuR抑制RRM2 mRNA与HuR结合，抑制食管鳞状细胞癌的生长。这一发现为靶向癌基因的转录后修饰作为靶点开发靶向药物提供新的思路。该文章发表在《Acta Pharmaceutica Sinica B》专栏。
研究材料与方法
在这项研究中，研究人员构建了食管鳞状细胞癌PDX小鼠模型（其中SCID小鼠由赛业生物提供），并给小鼠服用不同剂量的联苯苄唑进行治疗。
该研究中采用了多项技术，包括western blotting, Qpcr, mRNA稳定性等基础实验，在分析药物与蛋白以及蛋白与RNA结合时，采用等离子表面共振，细胞热位移以及分子docking等。此外该研究还通过dNTP pool实验检联苯苄唑治疗后体内外dNTPs的含量。
技术路线
研究结果
为了探讨RRM2是否能在体内促进ESCC肿瘤的生长，本研究建立了ESCC裸鼠细胞移植瘤模型。研究结果显示，在RRM2敲低组中，肿瘤体积（P ＜ 0.0001）和肿瘤重量（P ＜ 0.0001）显著低于对照组。
为了检测联苯苄唑在体内抑制ESCC PDX肿瘤的生长的效果，本研究构建ESCC PDX小鼠模型（其中SCID小鼠由赛业生物提供），并用不同浓度联苯苄唑对PDX模型小鼠进行处理。观察不同浓度的联苯苄唑对ESCC PDX模型中肿瘤生长的影响。按照处理计量不同，将小鼠分为三组，溶剂对照组（Control）、低浓度组（50 mg/kg）和高浓度组（100 mg/kg），通过经口灌胃的方式给小鼠服用。定期对小鼠移植瘤的体积进行测量记录并绘制肿瘤生长曲线，结果证明与Control组相比，联苯苄唑处理组小鼠移植瘤的生长明显受到抑制。实验结束后，将移植瘤从小鼠体内取出后，经称重统计后发现联苯苄唑处理组移植瘤的重量也显著低于对照组。
研究结论
本研究发现①RRM2在ESCC中显著高表达且与ESCC患者的不良预后呈正相关；②HuR通过调控RRM2 mRNA稳定性，促进RRM2在ESCC中高表达并对ESCC增殖产生促进作用；③联苯苄唑通过竞争性结合HuR下调RRM2的表达，在体内外对ESCC增殖产生抑制作用。
参考文献：
[1]Zhang Jing et al., Ribonucleotide reductase small subunit M2 promotes the proliferation of esophageal squamous cell carcinoma cells via HuR-mediated mRNA stabilization, Acta Pharmaceutica Sinica B, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.07.022
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