我院消化内科、消化系统肿瘤与肝病研究室在Cell发表研究文章 首次发现食管鳞癌治疗新靶点与新干预小分子

近日，四川大学华西医院消化内科、消化系统肿瘤与肝病研究室、四川大学-牛津大学华西消化道肿瘤联合研究中心姜昊教授、杨锦林教授、杨丽教授联合英国牛津大学DavidJ. Kerr教授和华西医院麻醉学研究所柯博文研究员，在国际顶级学术期刊《Cell》上发表题为“Targeting TFAP2β condensation suppresses the development of esophageal squamous cell carcinoma”的研究论文。该研究利用多组学联合分析，首次发现食管鳞状细胞癌治疗新靶点TFAP2β，并开发出全球首个以相分离为作用机制、直接靶向TFAP2β相分离行为与功能的小分子化合物A6，突破了食管鳞癌治疗无特异性靶向药物的临床瓶颈，具有重大的科学意义与临床应用前景。该研究亦是四川大学华西医院与牛津大学自2018年始密切合作的标志性成果。

TFAP2β相分离发现、行为、功能、机制以及靶向的示意图

发现全新抑癌靶点TFAP2β，破食管鳞癌靶向治疗瓶颈

食管鳞癌约占我国食管癌病例的九成，是我国乃至全球范围内发病率和死亡率均居高不下的恶性肿瘤之一。与食管腺癌、肺癌、乳腺癌等其他恶性肿瘤不同，食管鳞癌至今尚无可临床应用的特异性靶向治疗药物，临床治疗主要依赖于内镜剥离、外科手术、放疗化疗及广谱免疫治疗，疗效有限且有副作用，这就成为制约食管鳞癌精准治疗的核心瓶颈问题。

本研究中，华西医院消化内科肿瘤团队基于临床工作中特殊内镜下可精准识别早期食管癌病变区域内不同发展阶段亚群的优势，为研究肿瘤的演进过程提供了微观的观测窗口，与华西医院消化内科消化系统肿瘤与肝病研究室基础研究团队通力合作，针对性探索食管鳞癌演进过程中的早期分子渐变事件。临床团队提出实际需解决问题、精准取样，基础研究团队紧密围绕临床问题，设计基础研究方案，通过独有的对微量、复杂、冷冻临床样本的ATAC-seq优化建库流程，针对早期食管鳞癌患者病灶区域内不同阶段组织及癌旁组织开展了高质量的染色质可及性与转录组联合分析，系统解析了食管鳞癌早期发生的转录调控网络。

依托独立优化的ATAC-seq建库技术，对早期食管鳞癌不同阶段的临床组织样本进行表观遗传组学联合分析

研究团队发现，转录因子TFAP2β在食管鳞癌细胞中表达显著下调，是阻止细胞癌变的关键抑癌因子。进一步的研究表明，TFAP2β通过形成液-液相分离驱动的细胞核内凝聚物，抑制正向转录调控因子YAP1的招募，进而负调控下游核心基因ZNF31的转录与表达来发挥抑癌作用，同时该TFAP2β凝聚物还可以招募其他核心转录因子（NFIX与ID4）并调控它们在食管鳞癌细胞中的转录调节能力。通过研究TFAP2β的相分离行为、功能与机制，发现其相分离能力受损是推动食管鳞癌发生发展的关键分子事件。该研究首次将TFAP2β确立为食管鳞癌中具有明确相分离行为与抑癌功能的关键分子，并明确其具备从相分离角度小分子干预的靶点价值。为本研究后续探索针对TFAP2β相分离的靶向干预小分子提供了重要的理论基础与支撑。

发现食管鳞癌核心干预靶点TFAP2β，其在不同的食管鳞癌系统中都具有核内相分离特征

发现首个靶向小分子A6，实现“靶点”到“药物”的关键跨越

在明确TFAP2β相分离行为可作为食管鳞癌干预靶点的基础上，团队进一步建立了独有的靶向相分离干预小分子的虚拟筛选与实验验证体系，获得特异性促进TFAP2β相分离行为的小分子化合物 A6。

研究团队发现，A6可直接结合TFAP2β的关键结构区域，诱导TFAP2β无序区（相分离核心介导区）构象变化，特异性增强TFAP2β的液-液相分离能力，从而恢复并放大其抑癌功能。这是食管鳞癌领域首个、也是全球少有的以“相分离”为核心作用机制的靶向小分子原型。与抑制蛋白活性发挥作用的传统靶向药物不同，A6通过“功能恢复/增强”的方式靶向抑癌蛋白，具有特异性强、选择性高、系统毒性低等潜在优势。

在ESCC细胞模型、患者来源类器官模型及不同小鼠移植瘤模型中，A6均表现出显著且特异的抑癌效果。由于TFAP2β在食管正常上皮细胞与肿瘤细胞的表达差异性，在正常合理剂量内，A6表现出特异性针对食管鳞癌细胞相分离调控，并特异性抑制肿瘤细胞生长的重要特性，因此A6展现出很强的肿瘤特异性抑制作用。团队后续实验发现，A6未造成明显系统与器官毒性，且显示出良好的成药潜力和临床转化前景。A6的发现，使得ESCC靶向治疗与精准治疗从“无靶点、无药物”的困境向前迈出了实质性一步。

目前，研究团队正围绕A6开展系统性的结构优化和药学研究，为后续应用临床造福病人奠定基础。据前期已发表与未发表数据推测，阶段性优化后的小分子A6将具有重大的临床转化潜力，该干预小分子的后续开发也具有广泛的应用价值与巨大的转化潜能。

依托独有的相分离药物筛选与验证体系，筛选得到针对TFAP2β的特异性食管鳞癌靶向相分离小分子药物

临床+基础：多项研究成果均为原创

该项研究从临床问题出发，进行深入的基础研究，中英双方联合攻坚，多学科、多系统、多领域的多重融合。该研究成果的取得和发表得益于四川大学华西医院平台，再次充分体现了华西医院临床与基础无缝衔接、解决临床问题的能力。

该项研究首次优化了针对复杂、微量、冷冻临床组织样本的ATAC-seq表观遗传组学建库技术，并申报相关发明专利，为其他疾病微量、复杂与冷冻样本的表观遗传研究创造了技术可行性。同时，该项研究首次发现了相分离在食管鳞癌转录调控中的存在、功能与机制，并首次在食管鳞癌领域提出并验证了“靶向相分离”的全新药物研发模式，从相分离的全新角度开发出全球首个特异性干预食管鳞癌的靶向干预小分子，实现了从原创靶点发现到靶向小分子药物开发的关键跨越，实现了“0到1”的巨大突破，填补了食管鳞癌特异性靶向治疗的长期空白，突破了食管鳞癌全球无特异靶向药的临床瓶颈。该研究为开发具有我国自主知识产权的食管鳞癌靶向创新药物奠定了坚实基础，具有重大的临床转化潜力与市场价值。

四川大学华西医院为本文第一完成单位和第一通讯作者单位。四川大学华西医院消化内科、消化系统肿瘤与肝病研究室、四川大学-牛津大学华西消化道肿瘤联合研究中心姜昊教授、杨锦林教授、杨丽教授，英国牛津大学David J. Kerr教授，以及华西医院麻醉学研究所柯博文研究员为共同通讯作者。四川大学华西医院邓昭敏、蒲璐、邓凯、刘文成、张吉发为共同第一作者。

该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、四川省科技厅及四川大学华西医院“1·3·5”计划等多项基金支持。