Nature Medicine：解偶联肿瘤负荷与全身消耗：HIF2抑制剂为治疗肾癌提供新范式

被忽视的“副作用”与意外的转机

故事的起点，始于一种名为 ccRCC 的癌症及其标志性的遗传缺陷。绝大多数 ccRCC 的发生，源于 VHL 抑癌基因（von Hippel–Lindau tumor suppressor gene）的失活。VHL 蛋白在细胞内的核心职能，是作为 E3 泛素连接酶的底物识别亚基，负责给缺氧诱导因子（Hypoxia-inducible factor, HIF）打上“死亡标签”，使其在氧气充足时被降解。当 VHL 功能缺失时，HIF-2α（HIF2 transcription factor 的亚基）会在细胞内异常积累，即使在富氧环境下也误以为细胞处于缺氧状态，从而疯狂启动一系列促癌基因的转录，包括血管内皮生长因子（VEGF）。这也是为何抗血管生成药物成为肾癌治疗基石的分子基础。

然而，研究人员在使用一种名为 PT2399 的 HIF2 变构抑制剂（allosteric HIF2 inhibitor）进行动物实验时，观察到了一个令人困惑却又充满希望的现象。在利用 OSRC-2 VHL−/− 肾癌细胞系构建的小鼠原位肿瘤模型中，研究人员发现了一个棘手的问题：这些荷瘤小鼠会迅速发展出严重的恶病质。它们的体重在短时间内急剧下降，以至于在肿瘤长得足够大以评估药物对肿瘤体积影响之前，小鼠就已经因为过度消瘦而不得不接受安乐死。

这种通常被视为实验“障碍”的现象，却敏锐地被研究人员捕捉为研究契机。他们调整了实验设计：当荷瘤小鼠体重减轻超过 10% 时，随机分组给予 PT2399 或溶剂对照。

奇迹发生了。数据显示，接受 PT2399 治疗的小鼠，其体重迅速反弹。相比之下，对照组小鼠的体重则继续呈自由落体式下降，直至死亡。最令人深思的是，当研究人员在治疗第 6 天解剖小鼠时发现，PT2399 治疗组的肿瘤体积并没有比对照组小，甚至在数值趋势上还略大一些。这不仅是一个简单的数据差异，它暗示了一个深刻的生物学逻辑：HIF2 抑制剂对恶病质的逆转作用，是药效动力学（pharmacodynamic）的直接体现，而并非肿瘤体积缩小的继发后果。

换句话说，药物切断了肿瘤向身体发出的“消瘦指令”，而不是先杀死了肿瘤才停止了指令。免疫印迹分析（Immunoblot analysis）进一步证实，PT2399 确实在分子水平上发挥了作用。肿瘤组织中 Cyclin D1、NDRG1 以及 HIF2α 自身的蛋白水平显著下调，这些都是 HIF2 通路被有效抑制的经典标志。这意味着，我们可能找到了一把能直接阻断癌症恶病质的“分子手术刀”。

分子钓鱼：谁是那个“坏信使”？

如果说 HIF2 是发号施令的“司令部”，那么必定有一个或多个“信使”被分泌到血液中，前往脂肪和肌肉组织执行“由于缺氧（实际上是假性缺氧），我们需要调动全身储备”的错误命令。为了捕捉这个难以捉摸的信使，研究人员设计了一个巧妙的蛋白质组学实验。他们将一种混杂生物素连接酶（promiscuous biotin ligase, BirA）与内质网（ER）定位信号融合，导入到 OSRC-2 细胞中。

这个 BirA-ER 融合蛋白就像一个尽职的守门员，会给所有流经分泌途径的蛋白质打上生物素（biotin）的标签。通过这种策略，研究人员可以利用链霉亲和素（streptavidin）富集细胞分泌的蛋白质，再利用液相色谱串联质谱（LC–MS/MS）进行鉴定。为了筛选出真正的罪魁祸首，他们引入了另一个参照系：786-O 细胞。这同样是一种 VHL 缺失的肾癌细胞，但它在小鼠模型中却不会引发严重的恶病质。对比分析的结果如同一张藏宝图。

研究人员重点关注了那些在 OSRC-2 细胞中被 PT2399 显著抑制，且在 OSRC-2 中表达量远高于 786-O 的分泌蛋白。在质谱数据的火山图（Volcano plots）上，几个熟悉的名字浮现出来：IGFBP3、GDF15、IL-6，以及甲状旁腺激素相关蛋白（Parathyroid hormone-related protein, PTHrP）。GDF15 和 IL-6 此前已被广泛报道与癌症恶病质有关。然而，数据并未支持它们是本模型中的核心驱动者：GDF15 的 mRNA 和蛋白水平并未受到 PT2399 的显著抑制，且其在“无恶病质”的 786-O 细胞中的表达甚至高于 OSRC-2 细胞。

同样，IL-6 的转录也未被 HIF2 抑制剂阻断。目光最终聚焦在了 PTHrP 上。编码该蛋白的基因 PTHLH，位于染色体 12p 的一个扩增区域上。这与 ccRCC 的遗传特征高度吻合。更重要的是，研究数据表明，PTHLH 是 HIF2 的直接转录靶点。染色质免疫沉淀测序（ChIP–seq）数据显示，HIF2α 直接结合在 PTHLH 基因的调控区域。在精密核飞机测序（PRO-seq）实验中，仅在 PT2399 处理 2 小时后，PTHLH 位点的 RNA 聚合酶 II 招募就急剧减少，证明其转录被迅速关闭。这种响应速度之快，完全符合直接靶基因的特征。

必要的裁决：基因编辑定乾坤

研究人员利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，进行了严格的“必要性”和“充分性”验证。首先是必要性验证。研究人员敲除了 OSRC-2 细胞中的 PTHLH 基因。结果令人印象深刻：接种了 PTHLH 敲除细胞的小鼠，即便肿瘤负荷巨大，也完全没有出现恶病质的迹象。它们活到了实验的终点（第 57 天），体重保持稳定，血钙水平正常。而接种对照组（sgAAVS1）细胞的小鼠，则早早因为体重暴跌和高钙血症而死亡。

这里有一个细节值得玩味：PTHLH 敲除组的肿瘤实际上比对照组长得还要大。这再次有力地反驳了“体重下降是因为肿瘤消耗”的陈旧观点，证明了 PTHrP 介导的信号通路才是体重流失的元凶。接着是充分性验证。

既然 786-O 细胞不会引起恶病质，那么如果人为地让它表达 PTHrP，会发生什么？研究人员构建了多西环素（Doxycycline, DOX）诱导表达 PTHLH 的 786-O 细胞株。当荷瘤小鼠的饲料中加入 DOX 以开启 PTHrP 表达后，原本健康的 786-O 荷瘤小鼠迅速出现了灾难性的体重下降和高钙血症。生存曲线陡然下降，仿佛重演了 OSRC-2 模型的悲剧。而一旦撤去 DOX，关闭 PTHrP 的表达，小鼠的血钙迅速恢复正常，体重也开始稳步回升。

这一系列如同开关般的操控实验，提供了生物学中最强有力的证据：在 HIF2 驱动的肾癌模型中，PTHrP 的上调对于恶病质和高钙血症的发生，既是必要的，也是充分的。

脂肪的燃烧：不仅仅是厌食

恶病质的临床表现往往被简单归结为“吃不下，瘦得快”。但在这项研究中，通过代谢笼（metabolic cages）进行的详细监测揭示了更深层的病理生理机制。研究人员发现，OSRC-2 荷瘤小鼠的每日进食量与非荷瘤小鼠相比并没有显著差异。

然而，磁共振波谱（MRS）体成分扫描显示，溶剂处理组小鼠的脂肪量（Fat mass）出现了惊人的丢失，而瘦体重（Lean mass，主要代表肌肉）在早期相对保留。利用协方差分析（ANCOVA）校正初始体重的影响后，数据显示 PT2399 治疗组显著保留了腹股沟和附睾的白色脂肪组织（iWAT 和 eWAT）。更深入的组织学分析揭示了脂肪组织的“棕色化”（browning）现象：在未经治疗的恶病质小鼠中，原本储存脂质的大单泡白色脂肪细胞，转变成了含有多房脂滴的米色/棕色脂肪细胞，且高表达解偶联蛋白1（Ucp1）。

Ucp1 是一个能够让线粒体“空转”的蛋白，它将氧化磷酸化的能量以热能形式耗散，而不是生成 ATP。这意味着，肿瘤通过 PTHrP 向脂肪组织下达了“燃烧”的命令。这不仅仅是能量的浪费，更是身体储备的病理性动员。PT2399 治疗有效地阻断了 Ucp1 的上调，逆转了这种异常的产热程序。虽然早期主要表现为脂肪丢失，但在实验后期，通过 ANCOVA 分析也观察到了肌肉组织的受累。腓肠肌（gastrocnemius）质量在 PT2399 治疗组中得到了显著保留。这提示我们，脂肪组织的消耗可能发生在肌肉萎缩之前，或者是恶病质早期的主要驱动事件。

钙与肉：一种微妙的分离

PTHrP 的全称是甲状旁腺激素相关蛋白，它最著名的功能是引起体液性高钙血症（humoral hypercalcemia）。那么，小鼠的消瘦是否仅仅是高钙血症导致的继发症状（例如高钙引起的恶心、呕吐）？为了厘清这两者的关系，研究人员进行了一项巧妙的药物拆分实验。他们使用了唑来膦酸（Zoledronic acid, ZOL）——一种强效的破骨细胞抑制剂，常用于治疗骨转移和高钙血症。

结果显示，ZOL 治疗迅速且完全地纠正了小鼠的高钙血症，血钙水平在 3-4 天内就降至正常范围。然而，令人遗憾的是，ZOL 对体重减轻完全无效。小鼠的体重依然在下降，最终死于严重的恶病质。这一结果至关重要。它告诉我们，虽然 PTHrP 同时引起了高钙血症和恶病质，但这两种下游效应是可以分离的。仅仅纠正血钙（临床上常见的对症处理）并不能阻断导致消瘦的代谢灾难。只有在上游阻断 HIF2，或者直接阻断 PTHrP 对脂肪/肌肉的信号传导，才能同时解决这两个问题。

从实验室到临床：数据的一致性

这项研究最令人信服的部分，在于其扎实的临床队列分析。研究人员收集了丹娜法伯癌症研究院（Dana-Farber Cancer Institute）多项临床试验的患者样本。这些患者接受了新型 HIF2 变构抑制剂——Belzutifan 或处于临床开发阶段的 NKT2152 的治疗。

作为对照，研究还纳入了接受免疫检查点抑制剂（ICI）或 VEGF 受体酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗的患者队列。首先，血浆分析证实，ccRCC 患者的循环 PTHrP 水平显著高于健康志愿者。而且，基线 PTHrP 水平越高，患者的骨骼肌指数（Skeletal muscle index）越低，这直接将高 PTHrP 与肌肉减少症（sarcopenia）联系了起来。在治疗反应上，数据呈现出了鲜明的对比：

生物标志物的响应：
接受 Belzutifan 或 NKT2152 治疗的患者，其血浆 PTHrP 水平呈现出快速、显著的下降。这种下降与血钙水平的正常化紧密相关。而在 ICI 或 VEGF-TKI 治疗组中，PTHrP 水平未见明显下降。

体重的变化：
关键的数据在于体重。接受 HIF2 抑制剂治疗的患者，在治疗后的一个月及三个月内，体重呈现出明显的增加趋势。相比之下，ICI 治疗组体重无明显变化，而 VEGF-TKI 治疗组（这类药物常引起腹泻等副作用）体重甚至有所下降。

独立于肿瘤缩小的获益：
如同在小鼠模型中观察到的那样，研究人员在临床数据中也发现，患者体重的增加并不完全依赖于肿瘤的客观缓解（Objective tumor shrinkage）。即便是那些被评估为疾病稳定（Stable Disease, SD）甚至疾病进展（Progressive Disease, PD）的患者，只要使用了 HIF2 抑制剂，其体重也常有回升。

这一点对于临床实践具有极大的启示意义。通常我们认为，只有肿瘤缩小了，病人的状态才会好转。但 HIF2 抑制剂的数据表明，通过阻断恶病质的驱动因子，我们可以在肿瘤负荷尚未明显减轻的情况下，率先改善患者的全身代谢状态和生活质量。

特别是对于 NKT2152 治疗队列的细分分析显示，基线 PTHrP 水平最高的患者组（Group 3），尽管拥有最大的肿瘤负荷和最差的预后特征，但在接受治疗后，其体重增加和血钙纠正的幅度却是最大的。这提示 PTHrP 水平高可能不仅是预后不良的标志，更是预测患者能否从 HIF2 抑制剂改善恶病质中获益的生物标志物。

重新定义治疗目标

这项发表于《自然-医学》的研究，其意义远超出了发现一个新的药物靶点。它促使我们重新思考癌症治疗的底层逻辑。肿瘤与其宿主的对话。

癌症不仅仅是一团失控增殖的细胞，它是一个通过分泌因子不断重塑宿主代谢环境的“流氓器官”。ccRCC 利用 HIF2 通路的失调，不仅为自己构建了丰富的血管网（通过 VEGF），还通过 PTHrP 劫持了机体的能量储备系统。这种“系统性掠夺”是晚期癌症患者死亡的主要原因之一。HIF2 抑制剂的出现，实际上切断了肿瘤对宿主的这种恶意通讯。治疗终点的多维化。

在传统的肿瘤药物研发中，RECIST 标准（实体瘤疗效评价标准）即肿瘤体积的缩小，是衡量药物有效的金标准。然而，本研究展示了另一种可能性：药物可以在不立即缩小肿瘤的情况下，显著逆转恶病质。对于晚期患者而言，体重回升、体能恢复、生活自理能力的提高，其意义往往不亚于肿瘤缩小几毫米。未来的临床试验是否应该将恶病质的改善纳入更重要的次要终点？机制驱动的精准支持治疗。

目前针对癌症恶病质的治疗手段极其匮乏，多局限于营养支持或尝试性的食欲刺激剂。本研究证明了 PTHrP 是一个明确的分子驱动力。这为开发针对 PTHrP 或其受体的中和抗体，或者利用 GDF15 拮抗剂（针对其他类型的恶病质），提供了坚实的理论基础。正如研究人员在讨论中所展望的，未来我们或许可以通过测量血浆中的 PTHrP 和 GDF15 水平，为患者量身定制“抗恶病质”的靶向治疗方案。HIF 通路的广阔前景。

尽管本研究主要聚焦于肾癌，但泛癌种转录组分析（Pan-cancer transcriptomic analysis）显示，PTHLH 的表达在头颈部鳞状细胞癌、肺鳞癌等多种肿瘤中也与 HIF 转录特征高度相关。这意味着，HIF-PTHrP 这一轴线可能是一个跨癌种的恶病质通用机制。目前，针对 HIF-1α 的药物开发滞后于 HIF-2α，但这提示了巨大的未被满足的临床需求。

结语

科学探索的迷人之处，往往在于从“意外”中挖掘“必然”。当研究人员没有因为小鼠“意外”消瘦而放弃模型，当他们没有因为肿瘤未缩小就否定药物疗效时，真理的大门便悄然打开。

这项研究以详实的数据链条，从基因编辑细胞系到动物模型，再到临床患者样本，构建了一个逻辑严密的证据网络。它告诉我们：肾癌中的恶病质并非不可逆转的终局，而是 HIF2 这一致癌驱动因子所操控的特定代谢程序。既然是程序，就可以被重写。

随着 Belzutifan 等药物的临床应用，以及更多针对 HIF 通路和 PTHrP 的新药研发，我们有理由期待，未来的癌症治疗将不再是单纯的“杀敌一千，自损八百”，而是能够通过精准阻断肿瘤的“掠夺信号”，让患者更有尊严、更有质量地与疾病共存，甚至战胜疾病。这，或许才是精准医学最温暖的注脚。

Abu-Remaileh M, Stransky LA, Bhalerao N, Shirole NH, Jiang Q, Saad E, Machaalani M, Vigeant SM, Woldemichael H, Xu C, Lu J, Wei H, Liu Z, Sun W, Enomoto K, Choueiri TK, Pitarresi JR, Carr SA, Udeshi ND, Kaelin WG Jr. Targeting of HIF2-driven cachexia in kidney cancer. Nat Med. 2025 Nov 28. doi: 10.1038/s41591-025-04054-2. Epub ahead of print. PMID: 41315757.