靶向SCFSkp2 E3泛素连接酶复合体的精准扰动策略：揭示p27-Cks1反馈环路在Rb1/Trp53缺失前列腺癌治疗中的关键作用

本研究针对RB1缺失肿瘤缺乏靶向疗法的难题，通过基因编辑技术构建Cks1N45R突变小鼠模型，系统比较了SCFSkp2复合体不同亚基靶向干预对Rb1/Trp53双缺失前列腺癌的抑制效果。研究发现Cks1N45R通过阻断Skp2-Cks1相互作用完全抑制肿瘤发生，其效果等同于Skp2敲除，而传统p27T187A突变仅能延缓进展。研究首次揭示p27与Skp2存在双向负反馈调控，为RB1缺失肿瘤提供了特异性治疗靶点。论文发表于《Communications Biology》。

　　

在肿瘤生物学领域，RB1基因的缺失或突变常与最具侵袭性的癌症类型相关联，包括转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）和小细胞肺癌等。这些肿瘤对现有疗法极易产生耐药性，患者生存率极低。问题的核心在于：当细胞失去这个关键的"分子刹车"RB1后，如何找到只针对癌细胞而不伤害正常细胞的精准打击策略？以往研究表明，SCF^Skp2 E3泛素连接酶可能是RB1缺失肿瘤的致命弱点，但如何安全有效地靶向这个由11个亚基组成的复杂分子机器仍是未解难题。

爱因斯坦医学院（Albert Einstein College of Medicine）的研究团队在《Communications Biology》发表的研究给出了创新解决方案。他们另辟蹊径，不是直接靶向SCF^Skp2核心组件，而是精准破坏其"左膀右臂"——辅助蛋白Cks1与Skp2的握手部位。通过冷冻电镜结构指导，团队设计出能精确模拟药物作用的Cks1^N45R基因突变小鼠，并与传统p27^T187A突变策略进行头对头比较，揭开了这个分子机器运作的奥秘。

研究采用多组学技术联合作战：通过CRISPR/Cas9构建Cks1^N45R/N45R基因敲入小鼠模型；利用9.4T小动物MRI动态监测前列腺肿瘤进展；结合免疫共沉淀和蛋白质稳定性分析揭示Skp2-p27双向调控机制；采用流式细胞术分析细胞周期阻滞效应。所有实验均在Rb1^lox/lox;Trp53^lox/lox双敲除背景的小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）和原代前列腺癌细胞中进行验证。

Cks1^N45R KI完全阻断肿瘤发生

在Rb1/Trp53双敲除（RP-DKO）前列腺癌模型中，Cks1^N45R突变展现出惊人的肿瘤抑制效果：39只基因编辑小鼠中仅1例出现肿瘤，20个月生存率>90%，完全复制了Skp2敲除的效果。相比之下，p27^T187A突变组38只小鼠全部发生肿瘤，仅略微延缓进展。在Rb1单等位基因缺失导致的垂体瘤模型中，Cks1^N45R同样展现出100%的保护作用。

分子机制解析

结构生物学模型显示，Cks1第45位天冬酰胺突变为精氨酸（N45R）会破坏其与Skp2的相互作用口袋，导致SCF^Skp2-Cks1-Cdk2-cyclinA-p27高阶复合体无法组装。免疫共沉淀证实Cks1^N45R完全丧失Skp2结合能力，而p27^T187A仍可通过cyclinA间接结合SCF复合体。蛋白质稳定性实验显示，Cks1^N45R使p27蛋白水平提升9倍（接近Skp2敲除的11倍），而p27^T187A仅增加3.5倍。

意外发现的反馈环路

研究揭示p27积累会加速Skp2降解：在Cks1^N45R细胞中，Skp2半衰期从16小时骤降至1.9小时。机制研究表明，高浓度p27会竞争性取代Skp2与cyclinA的结合，暴露出Skp2的N端降解信号，促进APC/C^Cdh1介导的泛素化降解。这种双向负反馈形成分子开关，解释了为何部分抑制（p27^T187A）与完全阻断（Cks1^N45R）效果差异显著。

研究意义与展望

该研究突破性地证明：靶向SCF^Skp2复合体的"非催化口袋"——Skp2-Cks1蛋白相互作用界面，可特异性阻断RB1缺失肿瘤进展。相比直接抑制E3泛素连接酶活性，这种策略避免了全局性蛋白稳态破坏，具有更好的安全性。发现的p27-Skp2双向负反馈为理解细胞周期调控提供了新范式，Cks1^N45R突变体可作为药物开发的黄金标准模型。研究建立的"结构指导-基因编辑-动物验证"研究框架，为其他多亚基复合体的靶向治疗开发提供了范本。

值得注意的是，虽然小分子抑制Skp2-Cks1相互作用仍面临挑战，但该研究明确提示：成功的抑制剂应能破坏界面结合而非单纯阻断磷酸化识别，这为药物设计指明了方向。对于约占mCRPC 39%的RB1/TP53共缺失患者群体，这项研究带来了精准治疗的新希望。