胰腺癌是一种致命性癌症，尽管胰腺癌的早期诊断和治疗方面有取得一些进展，但完全手术切除仍然是胰腺癌患者治愈的唯一途径。许多研究发现泛素-蛋白酶体系统在癌症中具有关键作用，这为药物干预提供了机会。其中，E3泛素连接酶细胞凋亡蛋白（IAP）抑制剂与癌症的发生、转移和进展有关，而靶向E2酶，可能通过E2-E3轴调节E3泛素连接酶。这是一种胰腺癌治疗的新策略，鉴定与IAPs相关的E2酶也可能为开发有效的抗癌剂提供新的分子靶标。

中科院基础医学与肿瘤研究所近日在Molecular Cancer(IF=27.401)杂志上发表题为“Targeting E2 ubiquitin-conjugating enzyme UbcH5c by small molecule inhibitor suppresses pancreatic cancer growth and metastasis”的研究报告，就发现了一类新的E2小分子抑制剂DHPO对E2酶UbcH5c的靶向抑制作用，并具有治疗胰腺癌的潜力，这表明DHPO有作为胰腺炎特效靶向药物的可能性。本研究中作者使用了汉恒生物慢病毒载体特异性敲低UbcH5c，探究DHPO是否通过UbcH5c对胰腺癌细胞产生影响。

接下来我们来看本文的研究结果：

首先，作者比较了胰腺肿瘤组织和正常组织之间21个E2s的mRNA表达水平，发现所有胰腺肿瘤组织的E2 mRNA都上调了。其中只有UBE2D3，也就是UbcH5c，既与IAP家族存在相关性，又对胰腺癌患者的总体生存时间有负面影响，且胰腺肿瘤组织中的UbcH5c蛋白水平也高于正常组织。分析胰腺癌患者的基因表达谱发现，UbcH5c表达与细胞增殖相关基因、抗凋亡相关基因以及EMT相关基因的表达呈正相关。

图1 UbcH5c在胰腺癌中过度表达，与患者的预后不良相关

随后作者通过结构与亲和力测试筛选到UbcH5c的小分子抑制剂DHPO，通过cck8、菌落形成实验发现相比于正常胰腺细胞，DHPO以浓度依赖性方式显著抑制胰腺癌细胞系的生长，Annexin V–FITC和transwell实验表明DHPO以浓度依赖性方式促进凋亡和抑制侵袭，也抑制了胰腺癌细胞的迁移。

图2 DHPO抑制胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭，引发细胞凋亡

对DHPO处理后的Panc1细胞进行了RNA测序分析发现，DHPO处理后下调的基因主要参与到包括细胞周期、细胞分裂、细胞增殖、DNA修复和DNA复制在内的生物过程或信号通路。集富集分析结果现实发现，NF-κB的TNF-α信号传导在对照组中富集。他们推测，DHPO与UbcH5c的直接相互作用降低了IκBα的泛素化和降解，抑制了NF-κB的活化及其下游靶基因的表达。随后作者运用TMT定量蛋白质组学技术，对通路和蛋白质相互作用富集和聚类分析揭示了与凋亡信号通路调控、蛋白定位到细胞核、MYC活性通路、抗原提呈和RNA代谢相关的通路，这证明了DHPO对细胞增殖和细胞死亡的影响。

图3 Panc1细胞中的转录组和蛋白质组学识别的通路

接着作者评估了DHPO对TNF-α诱导的NF-κB通路激活的影响。发现在TNF-α处理后，DHPO抑制IκBα的磷酸化、NF-κB p65的磷酸化和NF-κB p65的核转位，下调下游驱动细胞周期基因c-Myc和抗凋亡基因Mcl-1的表达。

图4 DHPO通过抑制NF-κB途径抑制胰腺癌细胞的生长和转移

为了进一步检查DHPO与UbcH5c的结合是否具有抗癌作用，作者利用慢病毒敲低UbcH5c，发现UbcH5c KD阻断了DHPO诱导的IκBα脱磷酸化和稳定化，逆转了DHPO对胰腺癌细胞NF-κB p65磷酸化和活化以及对细胞活力的抑制作用。

图5 UbcH5c敲低降低DHPO的抗癌活性

最后作者研究了DHPO在体内的抗癌作用，利用原位肿瘤模型进行活体成像和组织学实验发现，与对照组相比DHPO治疗组明显地抑制了肿瘤生长（图6），以及胰腺肿瘤向肝脏，腹膜和脾脏的转移，并对宿主体重没有显著影响。

图6 DHPO抑制体内原位胰腺肿瘤生长

总的来说，作者发现了UbcH5c与胰腺癌的相关性，以及一种新型抑制剂DHPO能够通过对其的靶向抑制作用来抑制NF-κB信号通路的激活，从而表现出对胰腺癌细胞功能的抑制性和体内肿瘤生长转移的抵抗性。作者通过细致的研究为胰腺癌的治疗提供了一个新颖的靶点的同时也发现了一个充满希望的治疗药物。