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针对缺乏特异性治疗的肺鳞癌(LUSC)，研究者发现NRF2活性突变细胞依赖NRF2生存，并通过CRISPRa/dCas9筛选鉴定TRIM24能挽救NRF2缺失导致的细胞死亡。TRIM24通过稳定PI3Kα维持细胞存活，为NRF2活性突变LUSC提供了新的治疗靶点。
肺鳞状细胞癌(LUSC)作为非小细胞肺癌的重要亚型，长期面临治疗选择有限的困境。尽管在肺腺癌领域靶向治疗取得显著进展，但LUSC患者五年生存率仍不足15%。这种治疗差距部分源于LUSC特有的分子特征——约40%病例存在NRF2转录因子(NFE2L2)或其调控蛋白KEAP1的激活突变，导致肿瘤细胞获得强大的抗氧化应激能力。然而，如何针对这一特征开发精准治疗策略，一直是领域内的重大挑战。
西班牙国家生物技术中心(CNB-CSIC)的研究团队在《Molecular Cancer》发表的重要研究，揭示了NRF2活性突变LUSC细胞的"双重脆弱性"。通过系统性研究，他们不仅证实了NRF2对突变细胞的生存必要性，更创新性地发现TRIM24可作为替代性生存通路的关键调节因子。这一发现为开发针对NRF2/KEAP1突变LUSC的联合治疗策略提供了理论依据。
研究团队采用了多层次的实验体系：通过CRISPRa/dCas9全基因组激活筛选鉴定挽救基因；利用患者来源类器官(XDO)和异种移植模型验证临床相关性；结合分子互作研究阐明TRIM24-PI3Kα稳定机制。关键技术包括：诱导型shRNA基因沉默系统、SAM介导的基因激活系统、流式细胞术检测细胞死亡(凋亡/铁死亡)、免疫共沉淀分析蛋白互作等。
【NRF2/KEAP1通路在LUSC中高频激活】
分析466例LUSC临床样本显示，NFE2L2和KEAP1突变率合计达40%。携带这些突变的LUSC细胞系(HCC15等)表现出NRF2蛋白高表达和靶基因(如AKR1C3、NQO1)的组成性激活。值得注意的是，NRF2活性突变细胞对氧化应激诱导剂(RSL3、erastin)具有显著抗性，存活率比野生型细胞高80%。
【NRF2是活性突变LUSC的生存必需因子】
诱导性敲低NRF2导致活性突变细胞(HCC15、H520)而非野生型细胞(H226)发生显著死亡。在患者来源类器官(XDO377)和异种移植模型中，NRF2沉默诱导肿瘤消退，伴随NRF2靶基因表达降低。这种"合成致死"效应提示NRF2是突变细胞的治疗靶点。
【CRISPRa筛选鉴定TRIM24为关键挽救因子】
研究人员设计创新性筛选策略：在NRF2敲低且氧化应激处理的HCC15细胞中，通过CRISPRa/dCas9文库(含70,290个sgRNA)寻找能维持细胞存活的基因。TRIM24在180个显著富集的基因中脱颖而出，其过表达使NRF2缺失细胞的存活率从60%提升至90%。生物信息学分析显示，这些挽救基因主要富集于自噬、蛋白稳定等通路。
【TRIM24通过PI3Kα稳定维持细胞生存】
机制研究表明，TRIM24缺失导致PI3Kα蛋白(非mRNA)水平下降，抑制AKT信号通路。免疫共沉淀证实TRIM24与PI3Kα直接结合，蛋白酶体抑制剂MG132可逆转TRIM24缺失引起的PI3Kα降解。在功能上，PI3Kα过表达能部分挽救TRIM24敲除导致的细胞死亡，证实该轴的重要性。
【临床转化意义】
这项研究揭示了NRF2活性突变LUSC的双重靶向策略：针对NRF2本身可诱导"合成致死"，而抑制TRIM24则能阻断替代生存通路。特别值得注意的是，TRIM24的小分子抑制剂已进入开发阶段，与NRF2抑制剂(如已获批的富马酸二甲酯)联用可能产生协同效应。此外，PI3Kα稳定机制的阐明为克服PI3K抑制剂耐药提供了新思路。
该研究的创新性在于：首次系统描绘NRF2活性LUSC的基因依赖性图谱；发现TRIM24-PI3Kα这一未被认知的蛋白稳定机制；建立从基因筛选到临床前验证的完整研究范式。这些发现不仅为LUSC精准治疗开辟新途径，其研究策略也可推广至其他依赖转录因子活化的肿瘤类型。
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