GAMT通过抑制p53促进肾透明细胞癌进展的机制研究及新型抑制剂Fisetin的发现

《Biology Direct》：GAMT facilitates tumor progression via inhibiting p53 in clear cell renal cell carcinoma

本期推荐：针对肾透明细胞癌(ccRCC)靶向治疗耐药难题，解放军总医院团队发现代谢酶GAMT通过非经典功能抑制p53促进肿瘤进展，并通过虚拟筛选鉴定天然黄酮类化合物Fisetin作为新型GAMT抑制剂，在细胞、类器官和小鼠模型中证实其单用及联合Axitinib的显著抗肿瘤效果，为ccRCC治疗提供新靶点和候选药物。

　　肾癌作为泌尿系统常见恶性肿瘤，其中肾透明细胞癌(ccRCC)占比高达70%-80%。尽管靶向药物如Axitinib的应用改善了患者预后，但耐药问题始终是临床治疗的"阿喀琉斯之踵"。近年研究发现ccRCC存在显著的代谢异常，特别是能量代谢和脂质代谢的重编程，但相关机制仍未完全阐明。代谢酶除传统催化功能外，其"兼职"（moonlighting）功能在肿瘤中的作用日益受到关注，这为寻找新治疗靶点提供了思路。

解放军总医院团队在《Biology Direct》发表的研究聚焦于肌酸代谢通路中的关键酶——胍基乙酸甲基转移酶(GAMT)。既往研究显示GAMT在胃癌、结肠癌中高表达且与不良预后相关，但在胰腺癌中却发挥抑癌作用，这种组织特异性功能差异提示GAMT可能具有超越其经典酶活性的复杂调控机制。研究人员通过靶向代谢组学分析30对早期/晚期ccRCC组织样本，发现肌酸代谢通路显著富集，其中GAMT是唯一在TCGA-KIRC数据库中高表达的肌酸代谢相关基因。临床样本检测证实GAMT在ccRCC中表达升高且与肿瘤分级和不良预后显著相关，这为探索其功能奠定了基础。

研究采用多组学技术联用的策略：通过靶向代谢组学（LC-MS/MS）分析临床样本代谢特征；利用TCGA和GEO数据库进行生物信息学分析；采用RNA-seq解析GAMT敲除后的转录组变化；结合细胞热转移实验(CETSA)验证药物靶点结合；建立患者来源类器官(PDO)模型和原位移植瘤模型进行临床前药效评估。样本来源于解放军总医院60例手术患者的配对组织。

研究首先在细胞和动物模型中证实GAMT的促癌功能：敲低GAMT显著抑制769-P细胞的增殖、迁移和侵袭能力，并减少裸鼠移植瘤体积；反之，过表达则促进A498细胞恶性表型。令人意外的是，这种促癌效应独立于其催化肌酸合成的经典功能——使用酶活性抑制剂Cyclocreatine或构建G327A催化位点突变体均不影响肿瘤进展，且细胞内肌酸水平无显著变化。RNA-seq分析揭示GAMT缺失主要影响p53信号通路，后续实验证实GAMT在蛋白水平（而非mRNA水平）下调p53及其下游p21的表达，而p53过表达可逆转GAMT的促癌效应。临床样本免疫组化显示GAMT与p53蛋白表达呈显著负相关，证实该调控的临床相关性。

针对GAMT靶点的药物开发是研究的另一亮点。通过高通量虚拟筛选(HTVS)85000种化合物，发现天然黄酮类化合物Fisetin与GAMT活性口袋结合最佳。CETSA证实Fisetin直接结合GAMT并提高其热稳定性。功能实验显示Fisetin以剂量依赖性方式抑制高表达GAMT的ccRCC细胞增殖（IC₅₀测定），在三例患者来源类器官中均显示生长抑制效果。在SN12皮下移植瘤和Renca原位模型中，Fisetin治疗组肿瘤体积较对照组减少50%以上。更值得注意的是，Fisetin与一线药物Axitinib联用可显著增强抗肿瘤效果，为克服TKI耐药提供新策略。

该研究创新性体现在三方面：首次揭示GAMT在ccRCC中的非经典促癌功能，拓展了对代谢酶"兼职"作用的认识；阐明GAMT-p53调控轴的具体机制；发现Fisetin作为首个GAMT抑制剂的应用潜力。局限性在于GAMT调控p53蛋白稳定性的具体分子机制（如是否通过泛素化途径）仍需深入探索。这些发现不仅为ccRCC的靶向治疗提供新选择，也为代谢酶功能研究提供了范式参考。Fisetin作为已有临床试验数据的天然化合物，其临床转化前景值得期待。