2023年8月3日，国家生物治疗重点实验室/神经外科王源研究员团队在Nature 《Cancer》杂志上发表了题为“Protein-level mutant p53 reporters identify druggable rare precancerous clones in noncancerous tissues"研究论文。本研究首次通过基因编辑构建了两种突变P53荧光融合蛋白报告基因鼠，在脑瘤、肉瘤、淋巴瘤等恶性实体瘤模型中，实现了低丰度癌前细胞的特异性标记、跟踪和靶向干预，为研究肿瘤的早期进化和控制机制提供了重要工具。
癌症诊断和治疗前进的时间窗口有望显著提高癌症患者的5年生存率。为了挖掘特殊的诊断标志物和有效的早期干预靶点，需要我们对癌症发生的早期事件有深入的了解。然而，由于临床上大多数肿瘤癌前病变样本的缺乏，肿瘤开始细胞和癌前细胞在肿瘤发生过程中如何动态进化形成高异质的终末期肿瘤长期处于黑匣子状态。TP53 明星抑癌基因在50%以上的肿瘤中突变(mutp53)，在包括癌前细胞在内的恶变细胞中积累较高，有潜力作为癌前细胞的标志物。但自1979年p53发现以来，虽然Pubmed论文已超过11万篇，但在体内还没有可视化mutp53的模型报道。
在本研究中，作者通过基因编辑成功构建了两种原位mutp53荧光融合蛋白报告基因鼠p53mchery和p53R172h-Akaluc，流式分类可用于mutp53高积累细胞和深层组织微量细胞活体成像示踪。作者进一步建立了各种mutp53驱动的转基因小鼠肿瘤模型，在脑瘤、肉瘤、淋巴瘤等恶性实体瘤模型中证明，这两种融合蛋白的高积累可以在肿瘤形成前一到两个月标记终末期肿瘤和低丰度癌前细胞（相当于人类年龄4-8年）、当组织病理无明显异常，癌前细胞比例小于千分之一时，特异性标记，区分mutp53高积累的癌前细胞及其微环境细胞，并跟踪肿瘤发展的全过程。
在此基础上，作者探索了mutp53经典模型恶性淋巴瘤的研究范式。通过流式分选、单细胞转录组分析和克隆分析，发现mutp53高积累的癌前细胞具有独特的基因组和转录组特征，显著提高了氨基酸转移、代谢等促癌基因和途径。JPH203早期靶向癌前细胞采用已进入I期临床的氨基酸转运抑制剂，可有效预防恶性淋巴瘤的发生。
综上所述，该研究创建了mutp53荧光融合蛋白报告基因鼠，建立了多种免疫正常小鼠肿瘤发生模型。通过mutp53分子功能的可视化，在多器官病理正常组织中标记、跟踪和靶向干预低丰度癌前细胞，为了解肿瘤发生早期的进化和调节机制提供了重要工具。由于P53突变广泛存在于人类肿瘤中，也被用作许多小鼠肿瘤模型的驱动突变，因此该研究范式可以推广应用于研究更多肿瘤类型的早期进化机制。
我院助理研究员/博士后姚鹏乐博士、生物治疗国家重点实验室肖鹏博士、黄宗瑶博士是论文的第一作者。国家生物治疗重点实验室/神经外科是本论文的第一作者单位和通信作者单位。该研究还得到了我院肖恒怡、陈崇、刘玉、戴伦治、李慧芳、张燕教授、华西第二医院贾大、陈璐教授的大力支持。本研究由科技部重点研发计划、国家自然科学基金、四川优秀青年科技基金、我院135学科优秀发展基金青年人才支持计划完成。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s43018-023-00608-w
