胰腺癌是一種高度致命的惡性腫瘤，5年生存率僅為10%。以吉西他濱為基礎的化療方案廣泛用于胰腺癌的治療，然而化療耐藥性的出現成為胰腺癌治療的主要挑戰，并危機胰腺癌患者的長期生存。因此，研究胰腺癌吉西他濱耐藥的潛在分子機制，開發潛在治療靶點和新型治療策略，對于改善胰腺癌患者的生存預后至關重要。

2023年5月，蘭州大學第二醫院焦作義團隊的研究“Targeting UBE2T Potentiates Gemcitabine Efficacy in Pancreatic Cancer by Regulating Pyrimidine Metabolism and Replication Stress”在Gastroenterology（IF：33.88）雜志上正式發表。該研究揭示了UBE2T通過調節RRM1和RRM2介導的嘧啶代謝重塑和復制應激反應是胰腺癌吉西他濱耐藥的驅動因素。該研究發現UBE2T抑制劑和吉西他濱聯用顯著抑制胰腺癌類器官及胰腺癌異種移植模型(PDX)中的腫瘤生長，并顯著提高胰腺癌自發瘤小鼠的存活率。該研究通過靶向UBE2T來對抗胰腺癌吉西他濱耐藥，為胰腺癌的治療提供了一種有前景的治療策略。

研究方法和結果

1 .UBE2T促進胰腺癌嘧啶代謝重編程并削弱復制應激反應

首先作者基于TCGA數據庫中的胰腺癌樣本進行KEGG通路富集分析發現UBE2T在胰腺癌中與嘧啶代謝通路顯著相關。隨后作者利用對照及UBE2T敲除的胰腺癌細胞進行代謝組學及蛋白代謝聯合分析發現UBE2T敲除后嘧啶代謝通路顯著改變。進一步對嘧啶代謝通路的差異蛋白及代謝物分析發現：核糖核酸還原酶RRM1/RRM2及其調控的代謝物dCDP和dCTP在UBE2T敲除后顯著下調，而dCTP又與吉西他濱耐藥密切相關。作者推測UBE2T可通過上調嘧啶代謝限速酶RRM1及RRM2促進dCDP和dCTP合成，導致胰腺癌吉西他濱耐藥。為驗證上述假說，作者分別在對照及UBE2T敲除的胰腺癌細胞中敲減了RRM1及RRM2，并給予吉西他濱治療，發現UBE2T敲除后復制應激關鍵標志物pRPA32(S4/S8)及γ-H2AX顯著上調，而RRM1或RRM2敲減后UBE2T對復制應激的效應被削減。因此，作者發現UBE2T可通過調控RRM1/2抑制吉西他濱誘導的復制應激反應。

圖1. UBE2T促進胰腺癌嘧啶代謝重編程并削弱復制應激反應

2. UBE2T促進胰腺癌吉西他濱耐藥

為探究UBE2T對胰腺癌吉西他濱耐藥的影響，作者構建了野生型（KPC）及UBE2T條件性敲除（UKPC）的胰腺癌自發成瘤鼠，并給予吉西他濱治療，發現UBE2T缺失聯合吉西他濱治療可顯著延長KPC小鼠的總生存期。

圖2. UBE2T促進胰腺癌吉西他濱耐藥

為明確人源水平中UBE2T對胰腺癌吉西他濱耐藥的影響，作者構建了人源胰腺癌類器官且發現高表達UBE2T的類器官對吉西他濱具有更高的抵抗性。此外，作者收集了108例術后接受吉西他濱輔助化療的胰腺癌患者樣本，并通過術后影像學隨訪結果將其分類為耐藥型患者及敏感型患者，發現UBE2T在耐藥型患者胰腺癌組織中明顯高表達，且UBE2T高表達的患者生存結局更差。

3. UBE2T通過p53泛素化降解減弱了對RRM1/2的轉錄抑制

作者發現在UBE2T敲除的胰腺癌細胞中，RRM1/2啟動子區的轉錄活性顯著降低，推測UBE2T可能調控了RRM1/2的轉錄或轉錄抑制因子。隨后，作者預測了RRM1/2的轉錄因子，并與UBE2T調控的差異蛋白求取交集，發現GRHL2、RUNX1及p53三個蛋白。經驗證發現p53可抑制RRM1/2的轉錄，且UBE2T對RRM1/2的促進作用依賴于其對p53的下調作用。此外，作者發現敲除UBE2T可調控p53的泛素化。因此，UBE2T通過p53泛素化降解減弱了對RRM1/2的轉錄抑制。

圖4.UBE2T通過p53泛素化降解減弱了對RRM1/2的轉錄抑制

4.UBE2T通過RING1促進p53泛素化降解

由于泛素結合酶通常需要泛素連接酶的介導才能實現對底物的泛素化降解，因此，作者通過免疫沉淀結合質譜分析尋找與UBE2T及p53均結合的E3泛素連接酶，發現RING1可同時結合UBE2T及p53，且通過體內外泛素化實驗發現UBE2T可通過RIGN1促進p53泛素化降解。

圖5.UBE2T通過RING1促進p53泛素化降解

5.PGG可靶向UBE2T增強吉西他濱治療胰腺癌的效果

作者通過體外泛素化及類器官基因編輯實驗發現UBE2T對p53及RRM1及RRM2的調控作用依賴于其泛素化活性位點Cys86。因此，作者通過對UBE2T和17676個小分子進行了虛擬對接，篩選出40個高親和力的小分子，并通過類器官高通量檢測及SPR檢測，最后鑒定出了可增效吉西他濱且高度親和UBE2T的天然化合物1,2,3,4,6-五沒食子酰葡萄糖（PGG）。隨后，為明確PGG聯合吉西他濱治療胰腺癌的效果，作者于胰腺癌自發成瘤鼠（KPC鼠）、人源化胰腺癌類器官、胰腺癌異種移植模型(PDX)中檢測了其治療效果，發現聯合治療可顯著延長KPC鼠的生存時間，且可顯著抑制人源胰腺癌類器官及胰腺癌PDX模型中腫瘤的生長。

研究總結

在這項研究中，作者將UBE2T確定為賦予胰腺癌吉西他濱耐藥性的潛在治療靶點。該研究結果表明，過度激活的UBE2T/RING1/p53泛素化軸通過促進無限制的嘧啶生物合成和通過RRM1和RRM2的轉錄激活減輕吉西他濱誘導的復制應激從而減弱吉西他濱的敏感性。UBE2T抑制劑 PGG 聯合吉西他濱可顯著延長胰腺癌自發瘤小鼠模型的長期生存時間，并抑制胰腺癌類器官和PDX模型中的腫瘤生長。

圖7.靶向UBE2T克服胰腺癌吉西他濱耐藥的示意圖

吉凱助力

本文中UBE2T敲除及過表達慢病毒等產品均由吉凱基因提供。

作者簡介

蘭州大學第二醫院焦作義教授為本文的通訊作者。