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谭静团队研究发现抑癌基因BAP1作用机制,为BAP1失活突变的恶性肿瘤治疗提供新方案

BAP1(BRCA1相关蛋白1)是一种关键的抑癌基因,可调控细胞周期、DNA修复和细胞死亡[1]。BAP1监督正常的细胞功能,就像工厂里的质检主管一样。当细胞中的蛋白质受损、不再被需要或具有潜在危险时,它们会被标记上泛素标签。BAP1的工作是检查“流水线”上找出那些被错误标记但仍有用的特定靶蛋白,通过其“去泛素化”功能移除这些蛋白质的“泛素标签”,让它们重新发挥作用。当BAP1缺失或功能失常时,这种细胞质量控制功能便会丧失,DNA修复和细胞功能所需的关键蛋白可能会被错误降解,而有害蛋白则可能留存,从而导致细胞功能紊乱、DNA修复错误和细胞分裂失控,最终引发癌症[2]

BAP1功能缺陷会驱动多种肿瘤的恶性进展,包括间皮瘤(发生在覆盖内脏的薄层组织中的癌症)、葡萄膜黑色素瘤(一种眼癌)、胆管癌和肾透明细胞癌(最常见的肾癌类型)。上述BAP1相关的肿瘤在全球范围内构成持续加重的疾病负担,仅肾细胞癌每年就影响全球超过40万人[3]。传统的治疗方法,如化疗、免疫疗法和放疗,效果有限。尽管抑癌基因BAP1失活突变与多种恶性肿瘤发生发展密切相关,但其背后的作用机制尚未被完全理解。

2026年4月1日,来自海南省医学科学院谭静教授团队联合新加坡国立癌症中心、杜克-新加坡国立大学医学院的郑敏展教授团队,在Science Translational Medicine杂志发表题为“Uncovering BAP1 Deubiquitination Landscape Enhances Mechanism Elucidation and Therapeutic Precision for BAP1-Deficient Pan-Cancers”的重磅研究,揭示了BAP1在分子水平上的功能,并提出了一种新的治疗策略,可延缓携带BAP1突变的间皮瘤、葡萄膜黑色素瘤、胆管癌和肾透明细胞癌的进展[4]

在该研究中,为了更清楚地了解BAP1的功能,研究人员首先对四种主要BAP1缺陷型肿瘤(间皮瘤、葡萄膜黑色素瘤、胆管癌和肾透明细胞癌)的细胞系、类器官和动物模型进行了研究。他们利用包括质谱分析、ChIP-seq和ATAC-seq在内的先进技术,发现BAP1在全局基因组核苷酸切除修复中发挥重要作用,这是一种修复大片断DNA损伤的DNA修复通路。此外,他们还发现BAP1是通过去除三个关键的DNA损伤识别蛋白(DDB1、RAD23B和COPS7B)上泛素标签来实现这一功能的。这种去泛素化功能保护了这些蛋白免遭降解,确保它们可被用于DNA修复和正常的细胞功能。

随后,研究人员还对422种不同的抗癌药物进行了全面筛选,以寻找能够特异性靶向BAP1失活型癌细胞的化合物。他们发现,SP2509(一种LSD1抑制剂)在杀死BAP1缺陷型癌细胞的同时,能有效避免伤害正常细胞,效果尤为显著。同时,他们还发现,奥拉帕利(一种PARP1抑制剂)在小鼠模型能有效减缓肿瘤生长并延长生存期。当他们将SP2509与奥拉帕利联合使用时,这种组合疗法产生了强大的协同效应,能够显著减缓癌细胞的扩散。这些发现在细胞实验、患者来源的类器官和小鼠模型中得到了验证。

BAP1失活型肿瘤靶向治疗策略示意图

综上所述,该研究揭示了BAP1蛋白修复DNA和调控细胞功能的新方式,并为BAP1缺陷型恶性肿瘤提出了富有前景的治疗新策略,有望填补目前针对BAP1缺陷型肿瘤尚无获批疗法的治疗空白。

海南省医学科学院谭静教授,新加坡国立癌症中心、杜克-新加坡国立大学医学院郑敏展教授/Hong Jing Han博士为本文通讯作者。

谭静教授先后入选国家海外高层次人才青年项目及国家“万人计划”科技创新领军人才,已获得多项国家自然科学基金重点项目、面上项目及科技部重大研发项目等多项项目资助,近五年以通讯作者(含共同)在Cancer Discovery,STM, JCI, PNAS, GUT,Cancer Res.等国际一流杂志发表论文20余篇。该课题组欢迎学生及博士后加入,共同为肿瘤治疗提供新方案。

原文链接:DOI: 10.1126/scitranslmed.adr6668

参考文献:

1. Masclef L, Ahmed O, Estavoyer B, Larrivee B, Labrecque N, Nijnik A, et al. Roles and mechanisms of BAP1 deubiquitinase in tumor suppression. Cell Death Differ 2021, 28(2): 606-625.

2. Carbone M, Harbour JW, Brugarolas J, Bononi A, Pagano I, Dey A, et al. Biological Mechanisms and Clinical Significance of BAP1 Mutations in Human Cancer. Cancer Discov 2020, 10(8): 1103-1120.

3. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin 2021, 71(3): 209-249.

4. Hong JH, Yong CH, Heng HL, Yao X, Li Z, Sun Y, et al. Uncovering BAP1 deubiquitination landscape enhances mechanism elucidation and therapeutic precision for BAP1-deficient pancancers. Sci Transl Med 2026, 18(843): eadr6668.

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