上次在和大家聊到前列腺癌的TRAMP小鼠模型，該模型是利用SV40病毒產(chǎn)生的T抗原對(duì)前列腺正常細(xì)胞功能產(chǎn)生干擾，從而導(dǎo)致前列腺發(fā)生癌變。其中T抗原能夠靶向抑制P53是導(dǎo)致癌變很重要的一個(gè)機(jī)制。P53在多種癌癥中都扮演重要的角色，也算是癌癥中的明星基因了。曾經(jīng)我就看到一個(gè)報(bào)道，為什么大象、鯨魚這種巨型動(dòng)物的癌癥發(fā)病率反而較少。其中一個(gè)原因就是它們的P53的表達(dá)水平較高，從而降低的它們患癌的風(fēng)險(xiǎn)。但是這個(gè)論文我并沒有去找原文，因?yàn)閺倪壿嬌现v是講得通的，感興趣的朋友可以自己去找一下原文。

今天就和大家聊聊P53在癌癥治療中的研究。P53相關(guān)的藥物一旦被成功開發(fā)出來，那么其影響將會(huì)非常大，但目前還沒有比較成功的藥物上市。

TP53研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

腫瘤抑制因子p53（Tumor Protein p53）是維持系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)控者，被稱為“基因組的守護(hù)者”（guardian of the genome）。通過調(diào)控多個(gè)其他重要基因來控制細(xì)胞命運(yùn)。有很多朋友會(huì)看到TP53的寫法，其實(shí)它們都是一個(gè)意思，一般情況下TP53是指的是基因?qū)用妫琍53是蛋白質(zhì)層面。

在未受應(yīng)激的細(xì)胞中，p53水平和活性較低，由E3泛素連接酶MDM2和MDMX調(diào)控。當(dāng)細(xì)胞受到應(yīng)激（如致癌基因激活、DNA損傷、營(yíng)養(yǎng)缺乏、氧化應(yīng)激等）時(shí)，p53脫離這些負(fù)調(diào)控因子，阻止細(xì)胞增殖以修復(fù)DNA或通過凋亡清除惡性細(xì)胞。

p53不僅通過經(jīng)典功能（細(xì)胞周期停滯、衰老、凋亡和DNA修復(fù)）抗癌，還通過非經(jīng)典功能（抗氧化反應(yīng)、鐵死亡、代謝調(diào)控、自噬、腫瘤間質(zhì)和免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)、抑制血管生成、防止侵襲和轉(zhuǎn)移）發(fā)揮作用。p53在不同組織中的反應(yīng)是特異性的，其調(diào)控的基因表達(dá)也不同。

在小鼠實(shí)驗(yàn)中，缺乏p53的多種小鼠品系均表現(xiàn)出100%的癌癥發(fā)病率，證實(shí)了p53的腫瘤抑制作用。人類中，胚系TP53突變引發(fā)Li-Fraumeni綜合征，這些患者在不同組織中具有較高的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。體細(xì)胞TP53突變是多種腫瘤中最常見的基因改變，并且與多種抗癌治療的耐藥性有關(guān)。

在沒有TP53突變的腫瘤中，P53可通過MDM2或MDMX的作用被抑制。MDM2常在軟組織肉瘤中擴(kuò)增，而MDMX在黑色素瘤中上調(diào)。調(diào)控這些抑制的機(jī)制還包括正調(diào)控因子的過表達(dá)和負(fù)調(diào)控因子的缺失。在各種應(yīng)激條件下，激活并穩(wěn)定的WT p53被招募到含有p53響應(yīng)元件（REs）的靶基因啟動(dòng)子上，以誘導(dǎo)調(diào)控凋亡、細(xì)胞周期停滯和衰老以及DNA修復(fù)的基因表達(dá)。除了這些經(jīng)典功能外，p53對(duì)自噬、代謝和免疫反應(yīng)等其他細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)對(duì)于p53介導(dǎo)的腫瘤抑制和對(duì)抗癌治療的反應(yīng)也很重要。

相比之下，突變型p53通常表現(xiàn)出致癌功能，與腫瘤的侵襲性增加、患者生存率下降和對(duì)常規(guī)癌癥治療的反應(yīng)不佳有關(guān)。大多數(shù)p53突變體不能與DNA結(jié)合，無法驅(qū)動(dòng)p53的腫瘤抑制轉(zhuǎn)錄程序。然而，突變型p53仍然可以被納入p53四聚體中，阻止其他亞基與DNA結(jié)合，從而對(duì)WT p53施加顯性負(fù)效應(yīng)。此外，突變型p53通過展示一種獲得的功能增益（GOF），比編碼p53基因的刪除更能驅(qū)動(dòng)腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。突變型p53的GOF主要是由于其穩(wěn)定性和異常的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。突變型p53與轉(zhuǎn)錄因子（TFs）結(jié)合，被招募到DNA上以驅(qū)動(dòng)腫瘤促進(jìn)轉(zhuǎn)錄程序。此外，突變型p53與其他蛋白質(zhì)的異常相互作用劫持或抑制了它們的功能。重要的是，不同的p53突變體可能具有不同的相互作用組，解釋了突變型p53 GOF效應(yīng)的異質(zhì)性。

在癌癥中P53的作用示意圖

總之，正常的P53起到平衡細(xì)胞各種功能的作用，而突變的P53不僅不能起到正常的功能，反而會(huì)起到加強(qiáng)細(xì)胞癌化的能力。通過可控P53動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)表明，恢復(fù)P53活性可以使已經(jīng)形成的腫瘤退化，而對(duì)正常組織沒有不良影響。這支持了在腫瘤中恢復(fù)p53作為治療策略的可行性。

盡管p53作為腫瘤抑制因子的潛力很大，但其臨床應(yīng)用進(jìn)展依舊緩慢。目前，針對(duì)p53的治療策略包括恢復(fù)突變型P53的功能或消除它，以及抑制其負(fù)調(diào)控因子MDM2和MDMX。

靶向P53突變體治療癌癥

TP53基因突變是人類癌癥中最常見的基因改變，對(duì)腫瘤細(xì)胞和患者的臨床結(jié)果有重大影響。根據(jù)TCGA的數(shù)據(jù)，TP53突變的癌癥通常染色體不穩(wěn)定，致癌基因擴(kuò)增更多，細(xì)胞周期進(jìn)程基因表達(dá)更高。此外，這些突變與11種癌癥類型中較低的生存率密切相關(guān)。

癌癥基因組研究發(fā)現(xiàn)了超過29,000種p53突變，幾乎存在于所有癌癥類型中，突變率從10%到90%不等。大多數(shù)p53突變是錯(cuò)義突變，集中在DNA結(jié)合域。熱點(diǎn)突變位點(diǎn)如175、245、248、273、282、220和249占所有p53突變的約30%。這些突變體功能多樣，有些完全失去功能，有些則有功能增益（GOF），但共同特征是無法正確調(diào)控靶基因。

小鼠模型顯示，與TP53基因缺失相比，突變型p53更易導(dǎo)致轉(zhuǎn)移、炎癥增加和侵襲性腫瘤。突變型p53的GOF包括增殖和存活增加、基因組不穩(wěn)定性、遷移和侵襲能力增強(qiáng)，以及對(duì)腫瘤微環(huán)境的影響。研究還發(fā)現(xiàn)，去除突變型p53可以減少癌細(xì)胞的惡性特性，其穩(wěn)定性和積累是GOF的關(guān)鍵。

突變型p53的高表達(dá)及其在癌癥侵襲性和抗藥性中的作用，使其成為有前景的治療靶點(diǎn)。研究表明，即使只有部分p53活性，也足以誘導(dǎo)癌癥消退，突顯了癌細(xì)胞對(duì)p53活性增加的敏感性。

第一種方法就是將突變的P53激活為具有正常功能的p53。盡管再激活突變型p53看似困難，但研究發(fā)現(xiàn)次級(jí)位點(diǎn)抑制突變和低溫下某些突變型p53的DNA結(jié)合能力表明，突變型p53可以重新折疊成野生型（WT）構(gòu)象。此外，發(fā)現(xiàn)p53 C端結(jié)構(gòu)域衍生的肽段可以恢復(fù)突變型p53的WT功能。

第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的突變型p53再激活化合物是APR-246，它通過與突變型p53核心域的半胱氨酸殘基反應(yīng)，恢復(fù)了多種突變型p53的WT結(jié)構(gòu)和DNA結(jié)合能力。APR-246在急性髓系白血?。ˋML）和骨髓增生異常綜合征（MDS）患者中與阿扎胞苷（Aza）聯(lián)合使用，顯示出高反應(yīng)率和良好耐受性。

此外，特異性針對(duì)p53(Y220C)突變的小分子藥物PC14586也顯示出顯著療效。這種藥物通過結(jié)合突變蛋白中的獨(dú)特凹槽，穩(wěn)定其WT構(gòu)象，從而恢復(fù)p53介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄和腫瘤抑制功能。在攜帶Y220C突變的實(shí)體瘤患者中，PC14586顯示出臨床反應(yīng)，F(xiàn)DA因此授予其快速通道資格。

三氧化二砷（ATO）也是一種有效的再激活劑，它通過增加突變型p53的熱穩(wěn)定性來恢復(fù)其功能，同時(shí)還能通過E3連接酶PIRH2介導(dǎo)的泛素化降解突變型p53。這種雙重機(jī)制的藥物在急性早幼粒細(xì)胞白血病患者中已顯示出一定療效，目前正在進(jìn)一步臨床測(cè)試中。

葡萄糖酸銻鈉（SSG）被發(fā)現(xiàn)是一種有效的非共價(jià)再激活溫度敏感突變型p53的化合物。SSG通過釋放銻離子，增加突變型p53的熱穩(wěn)定性及其轉(zhuǎn)錄激活能力，目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。

這些研究和臨床試驗(yàn)顯示出，通過再激活突變型p53，可以恢復(fù)其腫瘤抑制功能，從而改善癌癥治療效果。

除了以上方法以外，還有一些其他靶向P53的治療方法。

突變型p53在癌細(xì)胞生存中扮演重要角色，因此利用這一特性來開發(fā)治療策略。首先，通過減少突變型p53來抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)是一種有效的方法。例如，使用HSP90或HDAC抑制劑可以促進(jìn)突變型p53的降解，從而增加癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。這些抑制劑通過阻止MDM2或CHIP E3泛素連接酶與突變型p53的結(jié)合，防止其降解，進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞毒性。

另一個(gè)策略是阻斷由突變型p53調(diào)控的生存路徑。例如，甲羥戊酸途徑的上調(diào)促進(jìn)了癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移行為，而使用他汀類藥物可以減少甲羥戊酸-5-磷酸的水平，抑制結(jié)構(gòu)突變型p53與HSP的結(jié)合，使其更容易被降解。此外，調(diào)節(jié)代謝的藥物如二甲雙胍也可以用來對(duì)抗突變型p53引起的代謝紊亂。

合成致死策略是一種不依賴于p53突變類型的方法。通過抑制關(guān)鍵細(xì)胞周期檢查點(diǎn)（如WEE1、ATR、CHK1/2），可以在p53缺陷細(xì)胞中誘導(dǎo)DNA損傷和復(fù)制壓力，增加癌細(xì)胞對(duì)DNA損傷藥物的敏感性。WEE1抑制劑adavosertib在多個(gè)臨床試驗(yàn)中顯示出增強(qiáng)化療藥物療效的潛力，盡管需要進(jìn)一步研究以優(yōu)化劑量和支持藥物。

此外，研究發(fā)現(xiàn)E3泛素連接酶TRIM21與突變型 p53相互作用，導(dǎo)致其降解并抑制其功能增益特性。增強(qiáng)TRIM21的活性或表達(dá)可能是未來研究的重點(diǎn)。曼諾霉素多酮類化合物作為分子膠水，可導(dǎo)致突變型p53的非蛋白酶體降解和再激活。

未來還可以探索其他潛在的策略。如開發(fā)促進(jìn)提前終止密碼子翻譯通讀的化合物，幫助恢復(fù)攜帶無義突變的腫瘤中的WT p53表達(dá)；使用小分子干擾突變型p53與p73的相互作用，釋放p73的腫瘤抑制活性；合成肽ReACp53或三吡啶酰胺ADH-6可以從聚集中釋放突變型p53，使其重新折疊并觸發(fā)腫瘤抑制。此外，利用治療性低溫重新激活溫度敏感的突變型p53也是一個(gè)有前景的方法。

靶向MDM2和MDMX的藥物

MDM2和MDMX在控制未突變p53的癌癥中起著重要作用。正常情況下，MDM2與MDMX協(xié)同降解p53，并各自獨(dú)立抑制p53的轉(zhuǎn)錄活性。在應(yīng)激條件下，p53由于翻譯后修飾和ARF (p14)的表達(dá)從MDM2中釋放出來。

在野生型p53腫瘤中，主要的治療策略是阻斷MDM2和MDMX。如Nutlin類化合物（nutlin-3a等），它能夠誘導(dǎo)p53積累并抑制不同癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，推動(dòng)了MDM2抑制劑的開發(fā)。然而，盡管進(jìn)行了大量研究，MDM2抑制劑尚未在臨床上取得顯著進(jìn)展。Nutlin衍生物RG7112的臨床試驗(yàn)顯示出胃腸道和骨髓毒性問題，這可能源于p53在正常組織中的激活。MDM2抑制劑（MDM2i）的一個(gè)主要問題是抗性。研究表明，p53狀態(tài)是響應(yīng)的主要決定因素，但其他因素也會(huì)影響療效。MDM2i的應(yīng)用可能誘導(dǎo)MDM2表達(dá)增加，導(dǎo)致抗性。此外，TP53突變負(fù)荷增加可能與臨床反應(yīng)差有關(guān)。

由于單藥治療效果不佳，目前的臨床試驗(yàn)主要集中在聯(lián)合療法上。將MDM2i與其他藥物（如BCL-2抑制劑）聯(lián)合使用，可能促進(jìn)p53驅(qū)動(dòng)的凋亡，從而提高治療效果。

在MDM2和MDMX的研究中，PROTACs（蛋白質(zhì)降解靶向嵌合體）提供了一種新的p53再激活方法。PROTACs通過形成與靶標(biāo)和E3連接酶的三元復(fù)合物，誘導(dǎo)靶蛋白降解。與小分子MDM2i相比，PROTACs可以完全消除靶蛋白，防止MDM2積累。

其他治療方法

針對(duì)P53的腫瘤治療除了以上以外，還有針對(duì)[53的免疫療法和基因療法，這里篇幅有限，我們下次再聊。

參考文獻(xiàn)：

Peuget S, Zhou X, Selivanova G. Translating p53-based therapies for cancer into the clinic. Nat Rev Cancer. 2024;24(3):192-215. doi:10.1038/s41568-023-00658-3

本文主要是根據(jù)這篇文章進(jìn)行編寫的，如果需要更像詳細(xì)的信息，可進(jìn)入原文尋找。