KIF26B:膀胱癌诊疗新靶点的关键作用及机制探索

【字体: 时间:2025年04月20日 来源:Cell Reports 7.5

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  这篇研究发现 KIF26B 在膀胱癌(BCa)中高表达,是独立预后因素。它通过 KIF26B-OTUB2-TRAF2-IPO11 轴激活 Wnt/β-catenin 信号通路,促进肿瘤进展。联合疗法展现潜力,为 BCa 诊疗提供新方向。

  

KIF26B 在膀胱癌中的作用及机制研究


膀胱癌(BCa)是泌尿系统常见恶性肿瘤,死亡率高。Wnt/β-catenin 通路激活是 BCa 重要致癌驱动因素,抑制该通路异常激活对患者有益。本研究聚焦于驱动蛋白家族成员 26B(KIF26B),探究其在 BCa 中的作用及机制。

KIF26B 在膀胱癌中的表达及与预后的关系


研究人员分析癌症基因组图谱(TCGA)数据库中驱动蛋白超家族的 mRNA 水平和拷贝数改变,筛选出 5 个候选基因,经生存分析选定 KIF26B 深入研究。结果显示,KIF26B 在 BCa 组织中 mRNA 水平高于正常膀胱组织,且启动子低甲基化可能是原因之一。高 KIF26B mRNA 水平与更晚期癌症分期、淋巴结转移状态相关,患者总生存率和无病生存率显著降低。在临床样本中,BCa 组织的 KIF26B mRNA 和蛋白水平均高于匹配的相邻正常组织,且高 KIF26B mRNA 水平患者组织学分级更高,BCa 细胞系中 KIF26B 表达也高于正常输尿管上皮细胞系。这些结果表明,KIF26B 在 BCa 中高表达,可能是肿瘤促进因子。

KIF26B 对膀胱癌细胞生物学行为的影响


为进一步探究 KIF26B 在 BCa 中的作用,研究人员将靶向 kif26b 的 siRNA 转染至 BCa 细胞,敲低其表达。结果发现,敲低 kif26b 抑制了 BCa 细胞的集落形成能力、增殖和迁移,使细胞周期停滞在 G1/S 期,增加细胞凋亡。同时,kif26b 缺失下调了 N-cadherin、MMP2 和 Slug 蛋白水平,上调 E-cadherin 蛋白水平,抑制上皮 - 间质转化(EMT)过程。此外,顺铂会使 kif26b mRNA 水平呈时间依赖性增加,敲低 kif26b 显著降低 BCa 细胞对顺铂的耐药性和 IC50值。在体内实验中,构建的异种移植瘤模型显示,敲低 kif26b 显著抑制肿瘤生长和转移,下调 Ki67 表达。这些结果表明,敲低 kif26b 在体外和体内均能抑制 BCa 肿瘤发生和转移。

KIF26B 激活 Wnt/β-catenin 信号通路


通过 RNA 测序和相关富集分析,研究发现 KIF26B 调节的基因特征中 Wnt 信号通路显著富集,且多个 Wnt/β-catenin 靶向基因与 kif26b mRNA 水平正相关。敲低 kif26b 对关键信号分子 mRNA 水平影响不显著,但显著降低了 β-catenin 靶向基因的 mRNA 和蛋白水平。进一步研究发现,敲低 kif26b 破坏了 TCF4/β-catenin 转录复合物的形成,阻断了 Wnt3a 刺激下的转录激活。有趣的是,kif26b 可被 TCF4 转录诱导,且 TCF4 通过结合 kif26b 启动子区域发挥作用。综合这些结果,KIF26B 可通过促进 TCF4/β-catenin 复合物的形成激活 Wnt/β-catenin 通路。

KIF26B 与 TRAF2 的相互作用及对其蛋白稳定性的影响


研究人员通过免疫沉淀液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)、TCGA 数据库和 BioGRID 数据库筛选出 KIF26B 的潜在相互作用蛋白,选定 TRAF2 深入研究。多种方法证实 KIF26B 与 TRAF2 相互作用,且 TRAF2 利用 RING 结构域(1 - 98 氨基酸)与 KIF26B 结合。虽然 KIF26B 与 TRAF2 在 mRNA 水平呈正相关,但敲低 kif26b 不影响 TRAF2 mRNA 水平,却降低其蛋白水平。CHX 追踪实验表明,敲低 kif26b 加速 TRAF2 蛋白降解,且该降解依赖于泛素 - 蛋白酶体途径。研究还发现卵巢肿瘤(OTU)去泛素酶、泛素醛结合 2(OTUB2)可与 TRAF2 结合,敲低 otub2 降低 TRAF2 蛋白水平,加速其降解,而过表达 OTUB2 则增加 TRAF2 蛋白水平,降低其泛素化水平,且 OTUB2 通过其去泛素化相关酶活性调节 TRAF2 蛋白降解。KIF26B 可增强 OTUB2 介导的 TRAF2 去泛素化,维持其蛋白稳定性。

TRAF2 在 KIF26B 介导的膀胱癌进展中的作用


为确定 TRAF2 是否参与 KIF26B 介导的 BCa 进展和 Wnt/β-catenin 通路激活,研究人员进行了一系列实验。结果显示,过表达 TRAF2 可逆转敲低 kif26b 对 BCa 细胞集落形成、迁移、增殖、EMT 过程和顺铂耐药性的抑制作用,在体内也可逆转对肿瘤生长的抑制。同时,过表达 TRAF2 增加 Wnt/β-catenin 通路激活,但敲低 kif26b 可阻断该效应。这些结果表明,KIF26B 诱导的 BCa 进展和 Wnt/β-catenin 通路激活依赖于 TRAF2。

KIF26B 调节 TRAF2 核转运的机制


鉴于驱动蛋白可运输货物,研究人员探究 KIF26B 是否介导 TRAF2 在 BCa 中的核转运。免疫荧光(IF)和分级分析显示,敲低 kif26b 降低 TRAF2 的核定位水平和核质比。研究发现 TRAF2 可与输入蛋白 IPO11 结合,敲低 ipo11 阻碍 TRAF2 核转运,阻断 KIF26B 过表达导致的 TRAF2 核转运增加。进一步研究表明,β-catenin 通过其 C 末端与 IPO11 结合,介导 TRAF2 与 IPO11 的结合及核转运,KIF26B 可增强 TRAF2 与 β-catenin 的相互作用。当 β-catenin 缺失或突变时,KIF26B 无法促进 TRAF2 与 IPO11 的结合及核转运。

TRAF2 酪氨酸 78 位点磷酸化的作用


研究发现,Wnt3a 刺激可增加 KIF26B 与 TRAF2 的相互作用,而 TNF-α 刺激则降低该相互作用。通过分析 TRAF2 潜在磷酸化位点,发现 Y78 位点的酪氨酸磷酸化对其与 KIF26B 的结合至关重要,且该位点在进化上保守。激酶 c-Src 可介导 Y78 位点的磷酸化,抑制 c-Src 可阻断 Wnt3a 刺激下的相关效应。Y78E 突变体可增加 TRAF2 与 KIF26B 的结合、减少其泛素化、促进其核转运和 Wnt/β-catenin 信号通路激活,而 Y78F 突变体则抑制肿瘤进展。这些结果表明,TRAF2 中 Y78 位点的磷酸化对其与 KIF26B 的结合及 KIF26B 调节的 BCa 进展具有重要作用。

KIF26B 对 PD-L1 表达的调节及相关联合治疗效果


生物信息分析表明,KIF26B 可能调节 BCa 肿瘤微环境。研究发现,kif26b mRNA 水平与 PD-L1 mRNA 水平正相关,敲低 kif26b 显著降低 PD-L1 mRNA 和蛋白水平,减少 β-catenin 在 pdl1 启动子上的富集。TRAF2 可转录上调 PD-L1 蛋白水平,且只有野生型 TRAF2 可在敲低 traf2 后恢复 PD-L1 表达。在体内实验中,敲低 kif26b 联合抗 B7-H3 抗体治疗比单一治疗具有更强的抗肿瘤效果,且联合治疗可增加 CD8+ T 细胞浸润和 IFN-γ 表达。

联合治疗的进一步探索


液态 ambaric acid(LDA)可抑制 TRAF2 与 β-catenin 的相互作用,研究发现 LDA 联合敲低 kif26b 在体外和体内均具有更好的抗肿瘤效果。同时,敲低 kif26b、LDA 和抗 B7-H3 抗体的三联疗法比二联疗法肿瘤重量更小。这些结果表明,联合治疗可能为 BCa 提供潜在的临床益处。

研究总结与展望


本研究表明 KIF26B 可作为 BCa 的诊断标志物和潜在治疗靶点。KIF26B 通过激活 Wnt/β-catenin 信号通路促进 BCa 进展,其机制涉及与 TRAF2 的相互作用、维持 TRAF2 蛋白稳定性、调节其核转运以及上调 PD-L1 表达等。联合治疗方案展现出良好的应用前景,但目前缺乏 KIF26B 抑制剂,且一些机制问题仍需进一步研究,如 KIF26B 对 TRAF2/β-catenin 复合物运输的具体作用、其他驱动蛋白家族成员对 TRAF2 运输的影响以及 TRAF2 中 Y78 突变在 BCa 患者中的情况等。未来研究有望进一步明确这些问题,为 BCa 的治疗提供更有效的策略。

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