PF-3758309通过DDB2介导的RNA聚合酶II降解发挥抗肿瘤作用：多组学揭示的新机制

本研究针对PAK4抑制剂PF-3758309临床转化困境，通过多组学分析揭示其独立于PAK4的新作用机制。研究人员发现该化合物通过CRL4DDB2泛素连接酶复合体促进RNA聚合酶II亚基POLR2A/B/E的泛素化降解，从而抑制肿瘤生长。该发现为克服PF-3758309药代动力学缺陷提供了新靶点，并为转录调控靶向治疗开辟了新思路。

　　

癌症治疗领域长期面临靶向药物耐药性和脱靶效应的挑战。PF-3758309作为p21激活激酶4（PAK4）抑制剂，虽在临床前研究中显示抗肿瘤活性，却因药代动力学缺陷和脱靶效应未能进入临床。这项发表在《Cell Death Discovery》的研究，通过创新性的多组学策略，解开了该化合物不依赖PAK4的抗肿瘤机制之谜。

研究团队采用SILAC标记定量蛋白质组学、转录组学和泛素化组学技术，结合CRISPR-Cas9基因编辑和体内外功能实验，系统解析了PF-3758309的作用机制。实验主要使用HCT116、HeLa和MDA-MB-231细胞系，并通过鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）模型和小鼠原位乳腺癌模型进行验证。

Multi-Omics分析发现PF-3758309新靶点

通过SILAC蛋白质组学发现PF-3758309显著下调POLR2A/B/E蛋白水平，而转录组学显示其mRNA未受影响。KEGG分析显示RNA聚合酶通路显著富集，且MLN4924（CRL抑制剂）可逆转这种降解效应。

泛素化组学揭示全局变化

标签自由泛素化组学鉴定到9892个修饰位点，其中POLR2B/E的泛素化水平显著升高。CRL4被确认为关键E3连接酶，而MLN4924处理可逆转PF-3758309诱导的泛素化增强。

PF-3758309调控POLR2A/B/E降解不依赖PAK4

PAK4敲除细胞的TMT蛋白质组学证实，POLR2A/B/E降解与PAK4抑制无关。结构迥异的PAK4抑制剂KPT-9274不能诱导类似降解，进一步支持这一结论。

DDB2依赖的降解机制

免疫沉淀质谱（IP-MS）发现DDB2与POLR2E相互作用增强。过表达实验显示PF-3758309促进DDB2与POLR2A/B/E结合，而DDB2敲除可部分挽救POLR2A/B/E蛋白水平。

功能验证

体外实验证实PF-3758309通过DDB2抑制肿瘤生长和迁移。CAM模型显示该化合物剂量依赖性地抑制血管生成和肿瘤生长，且MLN4924可部分逆转这种效应。小鼠模型进一步验证了POLR2A/B/E降解与抗肿瘤活性的关联。

这项研究首次揭示PF-3758309通过CRL4^DDB2促进POLR2A/B/E降解的新机制，突破了原有PAK4抑制的认知框架。该发现不仅为克服PF-3758309的临床转化障碍提供了理论依据，更开辟了靶向RNA聚合酶II降解的抗肿瘤新策略。特别值得注意的是，研究揭示了DDB2这一非经典E3连接酶在转录调控中的新功能，为开发新型分子胶类降解剂提供了重要线索。尽管存在POLR2A/B/E在正常组织中潜在毒性等问题，但该研究为转录成瘾性肿瘤（如MYC驱动型肿瘤）提供了精准治疗的新思路。