食管鱗狀細胞癌是食管癌的主要病理類型。ESCC患者的5年生存率不足25%，其主要原因在于ESCC早期癥狀隱匿致使多數患者錯失手術時機，以及缺乏有效的治療藥物。隨著靶向治療的研究開展在一定程度上延長了ESCC晚期患者的無病進展期，但患者的總生存期并沒有顯著提升。因此，闡明ESCC的發病機制并篩選新的治療靶點對ESCC的靶向治療具有重要意義。核糖核酸還原酶調節亞基2作為核糖核酸還原酶活性的主要調節亞基，不同于核糖核酸還原酶調節亞基1在細胞周期中的恒定表達，RRM2的水平會隨著細胞周期的進程而發生變化。RRM2的高表達增加RNR的活性，并為細胞的DNA合成與修復提供充足的dNTPs。RRM2在多種癌癥中表達顯著上調，促進腫瘤的發生發展。在ESCC中，調控RRM2的水平能增加ESCC對放化療的敏感性。然而，RRM2能否促進ESCC的增殖及其在ESCC中上調的機制仍不清楚。

鄭州大學/中美（河南）荷美爾腫瘤研究院/天健先進生物醫學實驗室劉康棟教授、董子鋼教授教授課題組揭示了FDA批準藥物聯苯芐唑通過結合HuR下調RRM2 mRNA穩定性在食管鱗狀細胞癌中發揮抗腫瘤作用的機制。該研究發現RRM2在食管鱗狀細胞癌中高表達且與患者預后呈負相關。RRM2在ESCC中的高表達受HuR調控，HuR與RRM2 mRNA上的3‘UTR區域結合，增加RRM2 mRNA穩定性。聯苯芐唑通過結合HuR抑制RRM2 mRNA與HuR結合，抑制食管鱗狀細胞癌的生長。這一發現為靶向癌基因的轉錄后修飾作為靶點開發靶向藥物提供新的思路。該文章發表在《藥學學報》英文刊（Acta Pharmaceutica Sinica B）專欄。
 

研究材料
在這項研究中，研究人員構建了食管鱗狀細胞癌PDX小鼠模型（其中SCID小鼠由賽葉生物提供），并給小鼠服用不同劑量的聯苯芐唑進行治療。

技術方法
該研究中采用了多項技術，包括western blotting, Qpcr, mRNA穩定性等基礎實驗，在分析藥物與蛋白以及蛋白與RNA結合時，采用等離子表面共振，細胞熱位移以及分子docking等。此外該研究還通過dNTP pool實驗檢聯苯芐唑治療后體內外dNTPs的含量。

技術路線
以箭頭為標識，清晰明了的展現技術路線。
 

研究結果
為了探討RRM2是否能在體內促進ESCC腫瘤的生長，本研究建立了ESCC 裸鼠細胞移植瘤模型。研究結果顯示，在RRM2敲低組中，腫瘤體積（P ＜ 0.0001）和腫瘤重量（P ＜ 0.0001）顯著低于對照組。
 

圖1  敲減RRM2抑制ESCC CDX模型中腫瘤的生長。

為了檢測聯苯芐唑在體內抑制ESCC PDX腫瘤的生長的效果，本研究構建ESCC PDX小鼠模型，并用不同濃度聯苯芐唑對PDX模型小鼠進行處理。觀察不同濃度的聯苯芐唑對ESCC PDX模型中腫瘤生長的影響。按照處理計量不同，將小鼠分為三組，溶劑對照組（Control）、低濃度組（50 mg/kg）和高濃度組（100 mg/kg），通過經口灌胃的方式給小鼠服用。定期對小鼠移植瘤的體積進行測量記錄并繪制腫瘤生長曲線，結果證明與 Control 組相比，聯苯芐唑處理組小鼠移植瘤的生長明顯受到抑制。實驗結束后，將移植瘤從小鼠體內取出后，經稱重統計后發現聯苯芐唑處理組移植瘤的重量也顯著低于對照組。
 

總結
本研究發現（1）RRM2在ESCC中顯著高表達且與ESCC患者的不良預后呈正相關；（2）HuR通過調控RRM2 mRNA穩定性，促進RRM2在ESCC中高表達并對ESCC增殖產生促進作用；（3）聯苯芐唑通過競爭性結合HuR下調RRM2的表達，在體內外對ESCC增殖產生抑制作用。

參考來源
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