MAGI3—— 肾癌治疗新希望，调控舒尼替尼敏感性并作为关键预后标志物

为解决肾癌预后评估和治疗难题，首都医科大学研究人员开展 MAGI3 相关研究。发现 MAGI3 可影响肾癌对舒尼替尼敏感性且是预后标志物。该研究为肾癌精准治疗提供新思路，强烈推荐科研读者阅读。

　　

首都医科大学的研究人员 Haibo Wang、Yibin Chen 等人在《Cell Death and Disease》期刊上发表了题为 “MAGI3 enhances sensitivity to sunitinib in renal cell carcinoma by suppressing the MAS/ERK axis and serves as a prognostic marker” 的论文。这篇论文在肾癌（renal cell carcinoma，RCC）研究领域意义重大，为肾癌的预后评估和治疗策略提供了全新的思路和潜在的靶点。

研究背景

肾癌是一种致死率较高的泌尿系统恶性肿瘤，其中透明细胞肾细胞癌（clear cell renal cell carcinoma，ccRCC）最为常见，且近年来发病率呈上升趋势。早期或局限性肾癌患者的生存率与转移性肾癌（metastatic RCC，mRCC）患者差异显著，局限性肾癌患者生存率相对较好，而 mRCC 患者 5 年生存率仅在 5%-12% 。对于早期或局限性 ccRCC，手术肾切除术是一种有效的治疗方法，但传统治疗策略通常不进行额外的辅助治疗，尤其是对于低风险或早期（如 I 期）患者。然而，ccRCC 具有显著的异质性，约 25% 的局限性 ccRCC 患者在局部治疗后会复发 。更为棘手的是，由于缺乏可靠的生物标志物，难以准确识别高风险的局限性 ccRCC 患者，从而无法进行有效的分层和个性化管理。

mRCC 是一种危及生命的疾病，总体生存率较差。尽管诊断技术有所进步，但约 20%-30% 的 ccRCC 患者在确诊时已出现局部或远处转移。目前的治疗方法疗效有限，主要原因是 mRCC 对化疗或放疗具有内在抗性。细胞因子治疗仅对一小部分患者有益，5 年生存率仅为 9% 。

近年来，一些小分子酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors，TKIs）被开发用于治疗晚期肾癌（advanced RCC，aRCC）或 mRCC。其中，舒尼替尼（Sunitinib）是一种有效的一线治疗药物，能显著提高 aRCC 或 mRCC 患者的无进展生存期（progression-free survival，PFS）和总生存期（overall survival，OS）。然而，舒尼替尼也存在局限性，其客观缓解率约为 30%，且许多患者最终会因耐药而复发。研究表明，ccRCC 对舒尼替尼耐药是由多种因素导致的，包括与肿瘤微环境的相互作用、肿瘤侵袭和转移增加以及非编码 RNA 介导的耐药等。肿瘤还能激活替代途径，绕过靶向受体，促进细胞存活、增殖和血管生成。因此，克服舒尼替尼耐药是一个巨大的挑战。

在这样的背景下，研究人员开展了此项研究，旨在寻找新的生物标志物，探索 ccRCC 进展和舒尼替尼耐药的分子机制，为肾癌的治疗提供新的方向。

研究方法

1. 收集标本：回顾性收集山西医科大学第一医院 2016 - 2021 年转移性 ccRCC 患者的手术标本及相应数据，纳入 47 例患者（33 例男性，14 例女性，平均年龄 54.2±9.6 岁）。同时，使用了上海 Outdo Biotech 提供的包含 90 对 ccRCC 和癌旁正常组织的组织微阵列（51 例男性，39 例女性，平均年龄 59.0±11.5 岁）。所有研究均遵循赫尔辛基宣言，经首都医科大学和山西医科大学第一医院伦理委员会批准，患者均签署了书面知情同意书。

2. 动物实验：构建了两种动物模型，一是将过表达 MAGI3 的 786 - O 细胞或对照载体细胞皮下注射到 BALB/c 裸鼠背部，建立异种移植瘤模型，监测肿瘤生长；二是使用 Magi3 基因敲除小鼠（Mogi3-/-）及其野生型对照（Magis+/+），给予相应处理后，对肾脏组织进行免疫组化（IHC）和蛋白质免疫印迹（western blotting）分析。所有动物实验均遵循美国国立卫生研究院（NIH）的实验动物使用和护理指南，并获得首都医科大学动物使用和护理委员会的批准。

3. 数据分析：利用 GraphPad Prism 7 软件进行统计分析。数据以均值 ± 标准误（SEM）表示，根据数据特点选择合适的检验方法，如正态分布且方差齐的数据采用配对或非配对 t 检验，非正态分布的数据采用非参数检验等。通过计算 P 值判断差异的统计学意义，P<0.05（双侧）被认为具有统计学意义。

研究结果

1. MAGI3 是 ccRCC 的新型预后指标并参与 MAPK 信号通路：通过对多个 ccRCC 数据集进行差异基因表达分析，研究人员鉴定出 984 个差异表达基因，其中 6 个富集通路与 MAPK 级联相关。在 MAPK 相关基因中，MAGI3 等 21 个基因与 ccRCC 患者的总生存期显著相关。研究发现，ccRCC 样本中 MAGI3 蛋白和 mRNA 水平均显著低于正常肾组织。对 TCGA 数据库中未接受辅助治疗的患者进行分析，按 MAGI3 表达水平分为高表达组（>261.5 RPKM）和中低表达组（<261.5 RPKM），Kaplan - Meier 分析显示，中低表达组患者的 10 年总生存期、无进展生存期和疾病特异性生存期均显著低于高表达组。在 I 期 ccRCC 患者中，这种差异更为明显。Cox 单因素和多因素分析表明，MAGI3 蛋白水平是 I 期 ccRCC 患者的独立预后因素。这表明 MAGI3 表达降低与 ccRCC 患者预后不良相关，是一个有前景的新型预后标志物。

2. MAGI3 与 MAS 受体相互作用：先前的蛋白质组学分析提示 MAGI3 与 MAS 受体可能存在相互作用。本研究通过基因集富集分析（GSEA）、蛋白覆盖分析（overlay assays）、GST 下拉实验（GST pull - down assays）、共免疫沉淀实验（co - immunoprecipitation assays）和免疫荧光共定位实验等多种方法，证实了 MAGI3 与 MAS 受体在肾细胞中存在物理相互作用。这种相互作用是通过 MAGI3 的第一个 PDZ 结构域（PDZ1）与 MAS 受体的羧基末端（CT）实现的。

3. MAGI3 抑制 ccRCC 中 MAS 介导的细胞增殖：对 TCGA ccRCC 数据集的分析显示，MAGI3 中低表达组细胞增殖基因特征显著富集，且 MAGI3 表达降低与肿瘤体积增大相关。在体外实验中，稳定转染 MAGI3 的 786 - O 和 769 - P ccRCC 细胞在低血清条件下，MAGI3 过表达显著抑制了 Ang - (1 - 7) 诱导的细胞增殖和集落形成，同时使细胞周期停滞在 G0/G1 期；而敲低 MAGI3 表达则促进了细胞增殖和集落形成。此外，使用 MAS 受体拮抗剂 A779 可消除 MAGI3 对细胞增殖的抑制作用，表明 MAGI3 通过 MAS 受体抑制细胞增殖。

4. MAGI3 抑制 ccRCC 细胞中 MAS 介导的 ERK 信号通路：GSEA 分析发现，MAGI3 中低表达组的 ccRCC 细胞中，与 ERK 激活相关的基因特征显著富集。研究表明，Ang - (1 - 7) 可通过 MAS 受体激活 ERK 通路，而 MAGI3 过表达能显著降低 Ang - (1 - 7) 诱导的 ERK 磷酸化，敲低 MAGI3 则增强 ERK 活性。A779 几乎完全抑制了 Ang - (1 - 7) 诱导的 ERK 激活。进一步研究发现，MAGI3 对 ERK 激活的抑制作用依赖于其与 MAS 的相互作用，通过结构分析揭示了 MAGI3 - PDZ1 与 MAS - CT 相互作用的分子机制，这种相互作用阻碍了 MAS 与 G 蛋白的偶联，从而抑制了 ERK 通路的激活。使用 ERK 抑制剂 SCH772984 处理细胞，证实了 MAGI3 通过抑制 ERK 信号通路阻碍 MAS 介导的肾细胞增殖。

5. MAGI3 通过 MAS/ERK 轴在体内调节细胞增殖：在荷瘤小鼠实验中，过表达 MAGI3 的 786 - O 细胞移植瘤生长受到显著抑制，肿瘤重量和体积减小，Ki67 和磷酸化 ERK 表达降低。Magi3 基因敲除小鼠的肾脏中，磷酸化 ERK 显著积累，而给予 A779 处理后，Magi3 敲低不会诱导 ERK 通路激活。体内和体外实验结果共同表明，MAGI3 通过调节 MAS/ERK 轴抑制肾细胞增殖。

6. MAGI3 调节 ccRCC 细胞对舒尼替尼的敏感性：分析发现，舒尼替尼耐药的肾癌细胞中 MAGI3 mRNA 水平显著下调。细胞实验显示，MAGI3 过表达显著降低了 786 - O 和 769 - P 细胞对舒尼替尼的半数抑制浓度（IC50），敲低 MAGI3 则增加 IC50。集落形成实验也证实了 MAGI3 对细胞对舒尼替尼敏感性的影响。在舒尼替尼处理的皮下异种移植瘤模型中，MAGI3 过表达使肿瘤生长减慢、重量减轻，磷酸化 ERK 和 ki67 水平降低。临床研究表明，接受舒尼替尼治疗的 ccRCC 患者中，MAGI3 水平较高且磷酸化 ERK 水平较低的患者对治疗反应良好，MAGI3 中高表达组患者的反应率显著高于低表达组。Kaplan - Meier 生存分析显示，MAGI3 低表达患者的总生存期和无进展生存期较差。这些结果表明，MAGI3 表达下调导致 MAS/ERK 信号激活，促进舒尼替尼耐药，而 MAGI3 可作为预测舒尼替尼治疗反应的指标。

研究结论与讨论

本研究通过多队列综合分析，明确了 MAGI3 表达降低与 ccRCC 患者不良预后的显著相关性，尤其在早期 ccRCC 中，MAGI3 可作为有价值的预后生物标志物，有助于更精准地预测患者预后，实现患者分层管理。

研究揭示了 MAGI3 在 ccRCC 中的抗肿瘤作用机制。MAGI3 通过与 MAS 受体相互作用，抑制 Ang - (1 - 7)/MAS 轴诱导的 ERK 激活，进而抑制细胞增殖。这一发现不仅丰富了对 ccRCC 发病机制的理解，也为靶向治疗提供了新的分子靶点。

此外，MAGI3 对 ccRCC 细胞对舒尼替尼敏感性的调节作用意义重大。MAGI3 过表达可增强细胞对舒尼替尼的敏感性，提示 MAGI3 有望成为预测舒尼替尼治疗反应的有效指标，指导临床为患者制定更合理的治疗方案。研究还发现，约 20% 的 I 期 ccRCC 患者 MAGI3 表达处于中等水平，这类患者可能从舒尼替尼辅助治疗中获益，为早期 ccRCC 的治疗提供了新的思路。

不过，该研究也存在一定局限性，如分析的 ccRCC 患者队列相对较小，且数据具有回顾性，可能影响研究结果的可靠性和普遍性。未来需要开展前瞻性研究进一步验证 MAGI3 作为预后标志物和治疗靶点的价值。

总体而言，这项研究为 ccRCC 的研究和治疗开辟了新方向，为实现肾癌的精准治疗提供了重要的理论依据和潜在的临床应用价值。