【CMT&CHTV 文献精粹】

        导语：肾透明细胞癌(ccRCC)是一种恶性程度较高的肿瘤，其发病机制复杂，与VHL基因的突变和HIF-2α信号通路的异常激活紧密相关。近年来，尽管针对HIF-2α的抑制剂如Belzutifan已获得FDA批准用于治疗VHL相关肿瘤，但治疗响应率不高，且易产生耐药。最新研究进展表明，代谢酶ACSS2在ccRCC中扮演着关键角色。ACSS2，即乙酰辅酶A合成酶2，负责将乙酰盐转化为乙酰辅酶A，是细胞代谢过程中的重要酶。在ccRCC中，ACSS2的表达与患者预后不良相关，但其在肿瘤生长和HIF-2α信号传导中的具体作用尚不明确。

        2024年6月，《The Journal of Clinical Investigation》发表题为“HIF-2α expression and metabolic signaling require ACSS2 in clear cell renal cell carcinoma”的文章，探索ACSS2在ccRCC中的作用机制，以及其作为治疗靶点的潜力，揭示了ACSS2在ccRCC中的多重作用机制。

        研究方法概述

        该研究采用了多种实验方法来探究ACSS2在透明细胞肾癌(ccRCC)中的作用及其对HIF-2α信号通路的影响。以下是研究方法的概述：

        体外实验：

        细胞培养：使用了ccRCC细胞系(如786-O和A498)进行实验。

        ACSS2抑制：通过使用药理学抑制剂(ACSS2i)或转导含有shRNA的病毒载体来降低ACSS2的表达。

        细胞增殖和生长评估：采用BrdU掺入实验和晶体紫染色来评估细胞增殖和生长情况。

        肿瘤球形成实验：评估ACSS2抑制对肿瘤细胞形成肿瘤球能力的影响。

        体内实验：

        动物模型：使用NOD scid IL2Rgnull (NSG)小鼠进行肿瘤异种移植模型实验。

        肿瘤形成和治疗：将ccRCC细胞注射到小鼠体内，然后通过口服或腹腔注射给予ACSS2抑制剂。

        分子生物学技术：

        蛋白质提取和西方印迹分析(Western blot)：用于检测HIF-2α和其他相关蛋白的表达水平。

        免疫沉淀：用于研究MUL1与HIF-2α之间的相互作用。

        免疫组织化学和免疫荧光：用于分析ACSS2和HIF-2α在组织样本中的表达和定位。

        基因表达分析：

        ATAC-seq：用于分析ACSS2抑制对染色质可及性的影响。

        NanoString nCounter Metabolic Pathways panel：用于评估ACSS2抑制对代谢途径相关基因表达的影响。

        代谢分析：气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)：用于定量分析胆固醇和其他脂质。

        形态学分析：透射电子显微镜(TEM)：用于观察ACSS2抑制对线粒体形态的影响。

        功能性分析：Mitochondrial biogenesis assay：用于评估ACSS2对线粒体生物合成的影响。

        研究结果

        ACSS2在ccRCC中的作用

        研究首先揭示了ACSS2在ccRCC中的重要作用。通过在786-O和A498细胞系中使用ACSS2抑制剂(ACSS2i)或shACSS2，观察到HIF-2α水平的显著降低，同时抑制了体外细胞生长。具体数据显示，在24小时处理后，所有剂量的ACSS2i均显著减少了BrdU掺入，表明ccRCC细胞系的增殖能力受到了抑制。此外，3D肿瘤球形成实验也表明ACSS2i处理显著降低了肿瘤球的形成能力。

        ACSS2抑制对肿瘤生长的影响

        在体内模型中，通过给予小鼠ACSS2i或通过诱导shACSS2表达，观察到肿瘤生长和最终肿瘤重量的显著减少。通过给予15 mg/kg ACSS2i处理的小鼠，其肿瘤体积和重量均显著小于对照组(P< 0.05;P< 0.0005;P< 0.0001;P< 0.001)，这表明ACSS2在肿瘤生长中起着关键作用。

        ACSS2对HIF-2α稳定性的调控

        研究进一步探讨了ACSS2对HIF-2α稳定性的影响。通过使用蛋白酶体抑制剂MG132预处理细胞，发现在ACSS2抑制后，HIF-2α的表达得到了显著恢复，这表明ACSS2可能通过促进HIF-2α的蛋白酶体降解来降低其稳定性。此外，ACSS2i处理还导致自噬和蛋白酶体途径的激活，这可能进一步促进了HIF-2α的降解。

        MUL1与HIF-2α的相互作用

        研究还发现了一个新的调控HIF-2α稳定性的机制，即E3泛素连接酶MUL1与HIF-2α的相互作用。通过免疫共沉淀实验，证实了MUL1与HIF-2α的结合，并发现ACSS2抑制剂处理并不影响这一相互作用。此外，MUL1的过表达能够降低HIF-2α蛋白水平，并减少HIF-2α下游靶基因的表达。

        ACSS2对代谢途径的影响

        ACSS2的抑制对ccRCC细胞的代谢途径产生了广泛影响。通过NanoString代谢途径检测和ATAC-seq分析，发现ACSS2抑制导致胆固醇代谢途径的显著变化，以及染色质可及性的减少。这些结果表明，ACSS2促进HIF-2α的转录和蛋白质表达，还可能通过改变代谢途径和染色质状态来影响ccRCC细胞的表型。且ACSS2对ccRCC生长和HIF-2α信号传导的调节直接依赖于ACSS2酶活性。

        ACSS2酶活性对肿瘤生长的影响

        研究最后探讨了ACSS2酶活性对肿瘤生长的影响。通过使用催化失活的ACSS2突变体(ΔT376K)，发现只有野生型ACSS2(WT-ACSS2)能够恢复因ACSS2缺失导致的HIF-2α表达下降和细胞生长抑制，而ΔT376K则无法完全恢复。这表明ACSS2的酶活性对于维持ccRCC细胞的HIF-2α表达和促进肿瘤生长至关重要。

        总结讨论

        研究揭示了ACSS2在ccRCC中的多重作用机制。ACSS2的抑制不仅能够降低HIF-2α水平，还能够影响肿瘤细胞的代谢途径和染色质状态。特别是，ACSS2与MUL1相互作用的发现，对于HIF-2α稳定性的调控有了新的了解，可能有助于开发针对HIF-2α的新药物。此外，ACSS2抑制剂在体外和体内模型中均显示出对ccRCC生长的抑制作用，这为未来的临床试验提供了有力的前期数据。考虑到HIF-2α在ccRCC中的中心作用，ACSS2抑制剂可能成为一种有效的治疗手段，尤其对于VHL突变的ccRCC患者。这些发现对基础科学研究具有重要意义，也有望改善ccRCC患者的预后。

        参考文献：

        Bacigalupa ZA, Arner EN, Vlach LM, et al. HIF-2α expression and metabolic signaling require ACSS2 in clear cell renal cell carcinoma[J].J Clin Invest. 2024;134(12):e164249. Published 2024 Jun 17. doi:10.1172/JCI164249

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