HUWE1 Ubiquitin Ligasi Promuove la Crescita del Cancro al Polmone KRAS-Dipendente ed È un Nuovo Bersaglio Terapeutico

L'adenocarcinoma polmonare (LUAD) rimane uno dei tumori più letali, con mutazioni di KRAS presenti in circa il 25% dei casi e tassi di sopravvivenza scadenti per la malattia in stadio avanzato. Le terapie mirate attualmente disponibili vanno incontro frequentemente a resistenza acquisita, rendendo urgente la necessità di nuove strategie terapeutiche. Il sistema ubiquitina-proteasoma rappresenta una vulnerabilità nota nei tumori con mutazione di KRAS, ma gli inibitori del proteasoma ad ampio spettro causano tossicità significativa nei tessuti normali. Colpire selettivamente specifiche E3 ubiquitina ligasi richieste in modo selettivo dalle cellule tumorali offre un approccio più preciso.

Questo studio ha indagato se HUWE1, una E3 ubiquitina ligasi della famiglia HECT con ruoli noti nella proliferazione, nella sopravvivenza e nella riparazione del DNA, svolga un ruolo essenziale nel LUAD. L'analisi dei dataset di pazienti TCGA e CPTAC ha rivelato livelli di espressione di mRNA e proteina HUWE1 significativamente elevati nei tumori LUAD rispetto al tessuto polmonare normale adiacente corrispondente. L'immunoistochimica condotta su 89 campioni di pazienti con LUAD ha confermato che la positività citoplasmatica per HUWE1 aumentava dallo 0% nel polmone normale al 67% nei tumori complessivamente, e saliva dal 55% allo stadio I all'88% allo stadio IV. Un'elevata espressione di mRNA di HUWE1 era significativamente associata a una sopravvivenza globale e a una sopravvivenza libera da progressione peggiori in una coorte combinata di 1.161 pazienti con LUAD.

Per verificare il ruolo funzionale di HUWE1, i ricercatori hanno utilizzato due modelli murini geneticamente modificati (GEMM) con sistema Cre-lox: un modello con solo KrasG12D (K GEMM) e un modello combinato KrasG12D/Tp53-knockout (KP GEMM). La delezione condizionale di Huwe1 ha ridotto il numero di tumori polmonari del 68% nel K GEMM e ha compromesso significativamente lo sviluppo tumorale nel KP GEMM, dimostrando un requisito per Huwe1 nella tumorigenesi polmonare guidata da KRAS indipendente da p53. Un modello ortotropi singenico che utilizzava cellule murine LUAD KP ha ulteriormente confermato che la perdita di Huwe1 comprometteva la colonizzazione polmonare e la crescita tumorale in vivo.

In linee cellulari umane di LUAD (A549, H358, H1792, H441 e H2009), la deplezione di HUWE1 tramite siRNA o shRNA inducibile ha ridotto marcatamente la proliferazione. Un'analisi fenotipica dettagliata ha rivelato caratteristiche tipiche della senescenza cellulare: proliferazione compromessa, distribuzione atipica del ciclo cellulare, cellule morfologicamente ingrandite, aumento dell'attività della β-galattosidasi associata alla senescenza e upregolazione trascrizionale dei geni del fenotipo secretorio associato alla senescenza (SASP) infiammatoria, insieme all'attivazione della via NFκB. È importante sottolineare che i tumori xenotrapianto sottocutanei LUAD già stabiliti hanno mostrato una crescita significativamente ridotta in seguito al knockdown inducibile di HUWE1, confermandone la rilevanza in un contesto tumorale già instaurato.

Nel complesso, questo lavoro identifica HUWE1 come un driver oncogenico essenziale nel LUAD con mutazione di KRAS, che agisce attraverso meccanismi che vanno oltre la sua nota regolazione di p53, e dimostra che la perdita di HUWE1 può riorientare le cellule LUAD verso la senescenza. Ciò posiziona HUWE1 come un bersaglio terapeutico razionale e selettivo nel LUAD, con potenziale rilevanza per strategie di combinazione con gli inibitori di KRAS esistenti.