NPEPL1作为肝细胞癌的新型预后生物标志物和治疗靶点及其小分子抑制剂C301-9181的鉴定

摘要

背景

肝细胞癌（HCC）是一种侵袭性极高的恶性肿瘤，预后不良且治疗手段有限。代谢重编程在HCC的进展和治疗反应中发挥关键作用，但有效的治疗靶点和靶向疗法仍然十分紧迫。

方法

本研究采用整合生物信息学分析、细胞功能实验、虚拟筛选、肽组学分析和体内异种移植模型，探究氨基肽酶样蛋白1（NPEPL1）在HCC中的作用，并评估其小分子抑制剂C301-9181。

结果

NPEPL1在HCC中显著高表达，其上调与不良预后显著相关。敲低NPEPL1可抑制HCC细胞的增殖、迁移和侵袭，同时促进凋亡，而过表达则产生相反的效应，证实了NPEPL1在HCC中的致癌作用。在机制上，血清反应因子（SRF）通过三个结合位点直接结合并转录激活NPEPL1启动子。肽组学分析揭示NPEPL1作为一种疏水性/脂肪族氨基肽酶，优先切割N端疏水残基，从而重塑蛋白质翻译和线粒体代谢，促进HCC进展。通过虚拟筛选，我们鉴定出C301-9181为一种新型NPEPL1小分子抑制剂，该化合物以微摩尔级亲和力直接与NPEPL1结合（K_D = 2.77 µM），可抑制NPEPL1表达和氨基肽酶活性，并在体外和体内表现出抗肿瘤HCC的疗效，且具有良好的生物安全性。在体外实验中，C301-9181的抗增殖活性与索拉非尼相当，优于仑伐替尼，选择性高于索拉非尼，并可增强两种现有HCC治疗药物的抗HCC效果。

结论

本研究证实NPEPL1可作为HCC的新型预后生物标志物和治疗靶点，并报道了新型NPEPL1抑制剂C301-9181，该抑制剂值得进一步开展临床前评估，为HCC的精准治疗策略提供了新的可能性。