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为解决卵巢癌化疗耐药难题，研究人员开展了关于 USP9X 在卵巢癌中作用的研究。结果发现，USP9X 整合 TGF-β 和缺氧信号，维持癌细胞干性促进化疗耐药，抑制 USP9X 可增强化疗敏感性。这为卵巢癌治疗提供了新策略1229。
卵巢癌，这个 “沉默的杀手”，一直是威胁女性健康的重大难题。上皮性卵巢癌（EOC）更是导致妇科恶性肿瘤相关死亡的主要原因，其中高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）最为常见，它通常在晚期才被发现，伴有恶性腹水和广泛转移。虽然 HGSOC 在初始治疗时对化疗较为敏感，但大多数患者最终会出现肿瘤复发和耐药，这主要归因于癌症干细胞（CSCs）的存在。CSCs 就像肿瘤中的 “种子”，具有自我更新和分化的能力，能够抵抗化疗药物的攻击，导致癌症的复发和转移。而转化生长因子 -β（TGF-β）信号通路在促进 CSCs 活性方面起着关键作用，但其激活机制和下游关键促癌事件仍未完全明确。在这样的背景下，天津医科大学肿瘤医院等机构的研究人员开展了深入研究，旨在揭示卵巢癌化疗耐药的分子机制，并寻找新的治疗靶点。相关研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。
研究人员为了探究其中的奥秘，运用了多种关键技术方法。他们收集了临床样本，包括 HGSOC 患者的手术标本等，构建了多种模型，如原位肿瘤模型、患者来源的异种移植（PDX）模型等。同时，采用免疫沉淀、蛋白质半衰期测定、体内外去泛素化测定等实验技术，深入研究蛋白质之间的相互作用和稳定性；利用 RNA 测序（RNA-Seq）、染色质免疫沉淀（ChIP）等技术分析基因表达和调控机制
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下面来看看具体的研究结果：
- USP9X 与 TGF-β 信号在化疗耐药的 HGOSC 中协同富集并预示不良进展：通过分析 TCGA 和 GEO 数据库等，研究发现 TGF-β 信号激活与 HGSOC 的进展和不良预后高度相关。化疗会激活 TGF-β 信号，且在化疗耐药细胞中，p-Smad3（TGF-β 信号的直接读数）和 USP9X 的表达显著增加。USP9X 的表达与 TGF-β 特征、CSC 特征、EMT 行为和化疗反应相关，这表明 USP9X 在 HGSOC 的发展和化疗耐药中起着关键致癌作用678。
- TGF-β 通过 Smad2/3 介导的转录调控上调 USP9X 表达：TGF-β 处理能以剂量依赖的方式增加 USP9X 在蛋白质和 mRNA 水平的表达，而抑制 TGF-β 则效果相反。进一步研究发现，Smad2 过表达可增加 USP9X 的 mRNA 水平，TGF-β1、顺铂（CDDP）或紫杉醇（PTX）处理可增强 USP9X 启动子的活性，且 Smad2/3 会招募到 USP9X 启动子的特定区域，说明 TGF-β 信号在 HGSOC 进展和化疗耐药时可激活 USP9X 表达，形成功能级联91011。
- USP9X 介导 TGF-β 诱导的 CSCs 发生和化疗耐药：在体外实验中，敲低 USP9X 可抑制 TGF-β1 诱导的 EMT 功能和 CSCs 的发生，减少肿瘤细胞的迁移和球体形成。在体内，USP9X 缺陷显著降低了原位和转移性肿瘤的生长和转移。此外，敲低 USP9X 可使化疗耐药细胞对 CDDP 和 PTX 重新敏感，表明 USP9X 通过维持 CSCs 介导 TGF-β 促进 HGSOC 化疗耐药的功能121314。
- USP9X 与 HIF-2α 特异性相互作用：通过免疫共沉淀（Co-IP）结合质谱分析等实验，研究人员发现 USP9X 与 HIF-2α（关键的缺氧介质和肿瘤驱动因子）特异性相互作用。进一步研究表明，HIF-2α 的 PAS-A/B 区域和 USP9X 的 N、C、D 区域参与了它们之间的相互作用151617。
- USP9X 是 HIF-2α 的去泛素化酶：研究发现，USP9X 可稳定 HIF-2α 蛋白，其过表达能增加 HIF-2α 水平，敲低则降低 HIF-2α 水平，且这种稳定作用依赖于 USP9X 的去泛素化（DUB）活性。USP9X 可去除 HIF-2α 的多泛素化，尤其是 K48 连接的多泛素化，这是蛋白质降解的经典信号。在临床样本中，HIF-2α 的表达与肿瘤进展相关，且与 USP9X 和 p-Smad3 呈正相关181920。
- USP9X 通过稳定 HIF-2α 促进 CSCs 发生：敲低 HIF-2α 可减少 TGF-β 诱导的细胞迁移，而过表达 HIF-2α 可恢复因敲低 USP9X 导致的肿瘤细胞迁移、球体形成效率和 CSC 比例的缺陷。在体内，HIF-2α 过表达可逆转因 USP9X 缺失导致的肿瘤再生和转移能力的下降。临床数据也表明，HIF-2α 的丰度与 CSC 的发生效率和 EMT 倾向相关，且高表达的 HIF-2α 与较差的预后和化疗耐药相关212223。
- USP9X 协调 TGF-β 和缺氧诱导的 CSC 功能：缺氧可诱导 USP9X 的表达，且 USP9X 在缺氧条件下主要通过稳定 HIF-2α 参与缺氧信号传导。TGF-β 可显著增加 HIF-2α 的水平，缺氧可导致 TGF-β 及其信号通路相关成分的增加，激活自分泌 TGF-β 通路，进而上调 USP9X，稳定 HIF-2α，激活 CSCs。在临床 HGSOC 样本中，也观察到缺氧激活的 TGF-β-USP9X-HIF-2α 调节轴在维持 CSC 中的作用242526。
- 靶向 USP9X 可能是治疗 HGSOC 的有前景的策略：使用 USP9X 抑制剂 WP1130 处理卵巢癌细胞、患者来源的类器官和 PDX 模型，发现它可增强癌细胞对化疗药物的敏感性，抑制肿瘤生长，减少 CSC 的含量和功能。在化疗耐药细胞中，WP1130 联合化疗药物可显著降低 IC50 值，增加细胞凋亡，表明抑制 USP9X 可能是治疗临床化疗耐药 HGSOC 患者的有前景的策略272830。
研究结论和讨论部分指出，该研究明确了缺氧肿瘤微环境是激活 TGF-β 信号，进而促进 CSC 驱动的化疗耐药的主要因素，而 USP9X 是协调缺氧和 TGF-β 信号，维持 CSC 功能和化疗耐药的关键下游效应器。抑制 USP9X 可有效抑制肿瘤形成、转移和 CSC 的发生，同时增加化疗敏感性。这一发现为克服卵巢癌化疗耐药这一临床难题提供了新的靶向治疗策略，有望改善卵巢癌患者的预后，在卵巢癌的治疗中具有重要的意义。同时，研究也为其他恶性肿瘤的治疗研究提供了新的思路和方向，推动了癌症治疗领域的发展。
