食管鳞状细胞癌（ESCC）是癌症的主要组织学亚型，患者的发病率和死亡率较高，是一种常见的侵袭性恶性肿瘤，其分子机制和预后生物标志物尚不清楚。

2023年6月，中国医学科学院刘芝华团队在 Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=39.3）在线发表题为“RPS15 interacted with IGF2BP1 to promote esophageal squamous cell carcinoma development via recognizing m6A modification”的研究，揭示了核糖体蛋白RPS15与 IGF2BP1通过识别m6A修饰相互作用进而促进食管鳞状细胞癌的发生，并提出靶向RPS15的小分子抑制剂叶酸联合DPP可以作为新的食管癌治疗策略。

研究材料

人食管癌症组织及癌旁组织、人ESCC细胞系、小鼠食管癌组织及对照等。

研究方法

Ribo-seq、RNA-seq、CoIP、免疫组化（IHC）、蛋白印迹（WB）、m6A qPCR、RIP-qPCR等。

研究思路

主要结果

1.确定关键分子：核糖体蛋白RPS15，其高表达与ESCC转移及预后不良相关

研究构建了基于靶向核糖体大亚基蛋白（RPLs）和核糖体小亚基蛋白（RPSs）的 CRISPR SAM 系统模型，筛选ESCC转移中发挥关键作用的核糖体蛋白，结合qPCR、IHC等验证实验，发现高水平的RPS15与食管癌患者的淋巴结转移能力显著正相关，且与食管癌患者的不良预后有关；体内、外功能实验表明高水平的RPS15促进ESCC的进展与转移。

图1 促转移核糖体蛋白（RPs）筛选示意图

2.确定目标分子功能：RPS15选择性增强p38 MAPK和E2F通路相关基因的翻译效率

通过Ribo-seq（诺禾致源提供Ribo-seq建库测序服务）与转录组关联分析，结果表明：高水平的RPS15增强了p38 MAPK通路基因的翻译效率，以及E2F通路中的参与细胞周期和细胞分裂相关基因的翻译效率。研究认为：RPS15高表达对E2F和MAPK通路中编码基因的转录本翻译效率具有选择性增强的影响。研究进一步通过p38 MAPK抑制剂（SB203580）测试了RPS15在ESCC恶性表型中的调节作用：RPS15的过表达显著增加了ESCC细胞的迁移和侵袭能力。

图2 细胞核糖体图谱示意图

3.机制探究：RPS15通过IGF2BP1与MAPK14和MKK6 mRNA转录本的直接结合调节p38 MAPK通路

免疫沉淀、银染、质谱、分子对接模型等表明RPS15通过其D82位氨基酸位点与IGF2BP1（m6A阅读蛋白）的KH3-4结构域直接结合，增强了整体蛋白质翻译，并选择性地增强了MAPK途径基因转录本的翻译。结合RIP-seq数据分析结果、m6A qPCR 实验及RIP-qPCR实验表明，IGF2BP1以m6A依赖的方式识别并结合MAPK14和MKK6 mRNA 3′UTR区。进一步结合蛋白印迹等验证实验，发现RPS15促进了p38 MAPK通路核心蛋白的翻译效率，促进ESCC细胞的增殖和转移。最后，在明确RPS15的恶性功能及分子机制的基础上，研究进一步探究了靶向RPS15成药的可能性。通过筛选一个已上市的药物数据库，结合体内、外筛选验证，最终发现叶酸（T0062）促进RPS15降解从而对ESCC具有治疗作用，并通过与DDP（顺铂）联合可增强这种作用。

图3 IGF2BP1 RIP-seq数据的m6a峰在MAPK14和MKK6 mRNA转录本中的分布

本研究确定了核糖体蛋白RPS15对食管癌进展的促进作用：RPS15与IGF2BP1的KH3-4结构域相互作用，IGF2BP1直接结合并识别MAPK14和MKK6 mRNA 3′UTR区，并促进p38 MAPK通路核心蛋白的翻译。此外叶酸抑制RPS15、IGF2BP1敲除或SB203580治疗将通过p38 MAPK信号通路抑制ESCC转移和增殖。研究结果表明RPS15有望成为ESCC患者新的治疗靶点。

图4 RPS15和IGF2BP1通过p38 MAPK途径对ESCC进展的贡献