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作者：Sophia
導讀：
Von Hippel-Lindau （VHL） 蛋白在透明細胞腎細胞癌 （ccRCC） 中經常發生突變，是參與氧化應激的缺氧誘導因子 （HIF） 的主要調節因子。然而，VHL是否具有HIF非依賴性腫瘤抑制活性仍不清楚。
近日，浙江大學許大千、呂誌民及哈爾濱醫科大學雷博共同通訊在EMBO Journal 線上發表題為「VHL suppresses autophagy and tumor growth through PHD1-dependent Beclin1 hydroxylation」的研究論文，
研究證明 VHL 透過直接結合 PHD1 在 P54 羥基化的 Beclin1 並抑制 ATG14 與 Beclin1/VPS34 的結合來抑制 ccRCC 細胞中營養應激誘導的自噬。Beclin1 P54A 敲入表達消除了 VHL 介導的自噬抑制並促進腫瘤生長。
研究背景
01
Von Hippel-Lindau（VHL）腫瘤抑制基因的體細胞突變在散發性腎細胞癌（RCC）中普遍存在，其中明確細胞腎細胞癌（ccRCC）是最常見的亞型。VHL蛋白（VHL）作為一個伏林支架蛋白（CUL2）-環泛素連線酶復合物的受質辨識模組，結合到缺氧誘導因子（HIF）1/2α上。這種結合依賴於HIF1/2α中兩個保守脯胺酸殘基的水化，由脯胺酸羥化酶酶（PHD1，又稱EGLN2）、PHD2（EGLN1）和PHD3（EGLN3）催化，這些酶需要氧氣作為輔基質。因此，PHD介導的HIF1/2α水化導致VHL介導的HIF1/2α泛素化和在正常氧化條件下降解，但在低氧條件下，PHD的活性被低氧水平抑制，導致增強的HIF1/2α表達誘導下遊基因表現。VHL患者腎臟中出現的VHL缺陷病變顯示出HIF和HIF靶基因的增加，小鼠VHL–/– ccRCC異種移植實驗顯示HIF2α促進腫瘤的作用，而HIF1α限制腫瘤的作用。然而，
一些VHL–/–ccRCC細胞系不受HIF2α活性操縱的影響，一些VHL突變的ccRCC對HIF2α抑制劑治療具有抵抗性，這表明VHL缺陷透過尚未確定的和與HIF2α無關的機制促進腫瘤發展。
研究進展
02
為了進一步確定VHL介導的自噬抑制的臨床相關性，我們對具有WT-VHL表達的人ccRCC標本進行了IHC或免疫墨點分析，並顯示Beclin1 P54-OH水平與自噬水平呈負相關，如LC3B增加和p62表達降低所反映（圖6A-C）。此外，腫瘤中Beclin1 P54-OH含量低的ccRCC患者（49例）的生存時間短於腫瘤中Beclin1 P54-OH含量高的患者（41例）（圖6D）。
這些結果支持了VHL介導的自噬抑制在人ccRCC臨床行為中的作用，並揭示了Beclin1 P54-OH水平與ccRCC臨床侵襲性之間的關系。
Beclin1 P54-OH 水平與人 ccRCC 中的自噬水平呈負相關，可預測患者的不良預後
研究結果
03
本研究，我們證明 VHL 抑制營養應激誘導的自噬，其在散發性 ccRCC 標本中的缺乏與自噬水平顯著升高有關，並與較差的患者預後相關。從機制上講，
VHL 在 Pro54 上發生 PHD1 介導的羥基化後，直接與自噬調節因子 Beclin1 結合。這種結合抑制了 Beclin1-VPS34 復合物與 ATG14L 的結合，從而抑制了響應營養缺乏的自噬啟動。
非羥基化Beclin1 P54A的表達消除了VHL介導的自噬抑制作用，並顯著降低了VHL的腫瘤抑制作用。此外，在表達野生型VHL的人ccRCC標本中，Beclin1 P54-OH水平與自噬水平呈負相關，並且與患者預後不良呈負相關。此外，VHL缺陷小鼠腫瘤與自噬抑制劑和HIF2α抑制劑聯合治療可抑制腫瘤生長。這些發現揭示了VHL抑制腫瘤生長的意想不到的機制，並提出了透過聯合抑制自噬和HIF2α來治療ccRCC的潛在方法。
PHD1介導的脯氨酰羥基化靶向HIF-1α進行VHL依賴性泛素化，是細胞氧傳感機制的關鍵步驟。這項工作表明，PHD1 和 VHL 還抑制 Beclin1 和自噬起始，失調導致透明細胞腎細胞癌進展。
參考資料：
註：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。
