膀胱癌临床诊断中成纤维细胞生长因子受体（FGFR）基因突变较为常见，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准FGFR抑制剂Erdafitinib用于治疗此类患者，但患者常出现耐药情况，寻找新的合成致死靶点增强Erdafitinib作用势在必行。

近日，拜谱生物项目合作客户在Cancer Res.发表题为“A Genome-Wide Synthetic Lethal Screen Identifies Spermidine Synthase as a Target to Enhance Erdafitinib Efficacy in FGFR-Mutant Bladder Cancer”的研究论文，发现了亚精胺合酶（SRM）通过调控eIF5A/HMGA2/EGFR通路促进了Erdafitinib耐药。拜谱生物为该研究提供了蛋白质组学技术服务。

英文标题：A Genome-Wide Synthetic Lethal Screen Identifies Spermidine Synthase as a Target to Enhance Erdafitinib Efficacy in FGFR-Mutant Bladder Cancer（Cancer Res. IF:16.6）

中文标题：全基因组合成致死筛选发现亚精胺合酶是增强厄达替尼在FGFR突变型膀胱癌中疗效的靶点

研究材料：人源细胞系

拜谱提供技术：蛋白质组学

技术路线：

研究结果

1、全基因组CRISPR/Cas9敲除筛选和SRM基因功能验证

使用GeCKOv2 CRISPR sgRNA文库的方式对两种FGFR突变细胞系（MGH-U3和SW780）进行全基因组筛选，筛选出sgRNA差异表达，合成致死基因。随后结合对108对膀胱癌和癌旁组织的分析，确认了SRM在膀胱癌组织中显著上调，ROC曲线也确认了SRM上调与患者预后不良相关（图1 A-E）。

图1 全基因组CRISPR/Cas9筛选识别出Erdafitinib的合成致死基因

为了验证SRM基因在Erdafitinib耐药的作用，敲除SRM基因的两种细胞系，结果显示，SRM敲除显著增强了其对Erdafitinib治疗的敏感性，且降低了最低起效浓度（图2 A-D）。在异种移植小鼠模型中显示，SRM敲除不会影响肿瘤生长和增值，仅在Erdafitinib联合治疗中显著增效（图2 E-G）。

图2 SRM缺失增强了Erdafitinib在体外和体内的疗效

2、SRM通过亚精胺代谢和hypusination修饰调控了HMGA2

针对野生型和敲除SRM的MGH-U3细胞系进行了代谢组学分析，发现亚精胺代谢水平在敲除细胞系中下降，同时上游代谢物腐胺和下游代谢物亚精胺水平上升（图3 A）。蛋白质组学检测识别出93种Erdafitinib治疗前后的WT与KO间的共有差异蛋白，RIP实验显示eIF5A与HMGA2 mRNA结合而不与其他mRNA结合（图3 B-G），验证发现，过表达HMGA2逆转了Erdafitinib的疗效（图3 H-M）。

图3 SRM缺失通过HMGA2增强erdafitinib的疗效

针对上述假设进行验证，发现补充亚精胺后，SRM敲除细胞系中的eIF5AHyp和HMGA2蛋白水平得到了恢复，进一步使用MCHA/DHPS（去氨基亚精胺合酶，hypusination修饰的转移酶）抑制剂，结果显示在未改变HMGA2 mRNA表达的情况下降低了该蛋白质的表达和eIF5AHyp（图4 A-D）。

图4 SRM通过eIF5a的hypusination促进HMGA2的翻译

3、HMGA2 直接结合EGFR启动子，促进EGFR表达

HMGA2与EGFR相关性很高，通过对转录组和公开数据库分析发现，SRM KO处理显著降低了EGFR mRNA水平，ChIP-Seq数据则表明二者很可能直接结合（图5 A-D），HMGA2的敲低显著降低了EGFR的表达（图5H）。而HMGA2的过表达能够逆转SRM耗竭所导致的EGFR和pAKT水平的降低，前序研究报道了EGFR–PI3K–AKT途径是FGFR的重要反馈机制。

图5 HMGA2激活EGFR转录

野生型（WT）和SRM基因敲除（KO）MGH-U3或SW780细胞在MCHA联合erdafitinib治疗中表现出了敏感性增强，在RT112和RT4膀胱癌细胞中也观察到了类似现象（图6 A-B），体内实验中，联合治疗完全抑制了移植瘤生长，而单独使用MCHA效果则微乎其微（图6 C-F）。鼠体内实验显示，该治疗虽然会在一定程度影响肝肾功能，但其影响在可接受范围内。

图6 MCHA治疗在FGFR突变的膀胱癌中表现为SL与erdafitinib的联合应用

文章小结

本研究通过全基因组CRISPR/Cas9筛选，锚定目标基因SRM，并就其亚精胺代谢功能和对膀胱癌erdafitinib耐药影响进行探究，结果显示其通过eIF5A 修饰（hypusination）-HGMA2-EGFR-FGFR途径调控了膀胱癌细胞耐药，并对新型SRM抑制剂MCHA联合erdafitinib治疗的疗效与毒副作用进行了评估（图7）。

图7 MCHA联合erdafitinib靶向治疗FGFR突变膀胱癌机制示意图

拜谱小结

本文通过CRISPR/Cas9筛选，代谢组，蛋白质组，转录组和ChIP-Seq联合探寻了FGFR突变膀胱癌耐药治疗的新靶点。拜谱生物为本实验提供了蛋白质组学检测分析服务。拜谱生物提供完善成熟的蛋白质组学、修饰蛋白质组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系，整合多组学数据进行深入挖掘分析，全面解析机制机理等，助力高分文章发表。欢迎咨询！

参考文献

Yu Y, Gao X, Zhao H, et al. A Genome-Wide Synthetic Lethal Screen Identifies Spermidine Synthase as a Target to Enhance Erdafitinib Efficacy in FGFR-Mutant Bladder Cancer[J]. Cancer Research, 2025, 85(12): 2288-2301.