揭秘 TRIM26:结直肠癌中抑制 p53 促癌的 “双面手” 及潜在治疗新靶标

【字体: 时间:2025年02月25日 来源:Cell Death & Differentiation 13.7

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  为探究 TRIM26 与 p53 在结直肠癌(CRC)中的关系,[第一作者单位名称] 研究人员开展相关研究。结果发现 TRIM26 可促进 CRC 细胞增殖和肿瘤生长,或可作潜在治疗靶点。推荐一读,助您了解癌症研究新进展。

  
在癌症研究的神秘领域中,有一个 “神秘嘉宾”——Tripartite motif-containing protein 26(TRIM26),它是一种 E3 泛素连接酶(在细胞的生命活动中,E3 泛素连接酶就像一把 “分子剪刀”,能给特定的蛋白质贴上 “降解标签”,让它们被细胞处理掉 ),属于 TRIM 家族成员。TRIM26 的基因位于染色体 6p21.33 - 6p22.2,和其他六个 TRIM 家族成员 “住” 在一起。

以往的研究发现,TRIM26 在不同的癌症中扮演着截然不同的角色。在一些癌症里,它像是勇敢的 “抗癌卫士”。比如在非小细胞肺癌细胞中,它能抑制细胞生长;在乳头状甲状腺癌细胞中,它能抑制细胞的增殖、转移和生长;在肝细胞癌中,它能通过促进铁死亡(一种特殊的细胞死亡方式)来发挥肿瘤抑制作用。但在另一些癌症中,它却 “叛变” 成为 “致癌帮凶”。在膀胱癌细胞中,它能促进细胞的增殖、迁移和侵袭;在胶质母细胞瘤中,它能稳定 SOX2 蛋白,增强其致癌活性;在鼻咽癌中,它能削弱免疫反应。可到底是什么决定了 TRIM26 的 “善恶” 行为,目前还不清楚。而且,也没有研究探索过它的这些作用和肿瘤抑制蛋白 p53(p53 就像细胞的 “守护者”,能在细胞受到各种压力时,激活一系列对细胞周期控制、衰老、DNA 修复、细胞凋亡等至关重要的基因 )之间有什么关系。

为了揭开这些谜团,来自 [第一作者单位名称] 的研究人员在《期刊原文名称》上发表了一篇名为《论文原文标题》的论文。他们经过一系列深入研究后发现,在结直肠癌(CRC)中,TRIM26 就像一个隐藏在暗处的 “破坏者”,通过抑制 p53 的功能来促进肿瘤的生长。这一发现为我们了解癌症的发生发展机制提供了新的线索,也为未来开发治疗结直肠癌的新方法指明了潜在方向,意义十分重大。

研究人员在这次研究中,主要运用了几种关键技术方法。他们使用了细胞实验技术,通过对 CRC 细胞进行操作,观察 TRIM26 表达变化对细胞的影响;还进行了动物实验,利用裸鼠构建结直肠癌异种移植模型,验证 TRIM26 在体内对肿瘤生长的作用;同时运用了生物化学技术,像免疫共沉淀、蛋白质印迹等,来探究 TRIM26 与 p53、MDM2(MDM2 是 p53 的 “监管者”,能通过泛素化依赖的蛋白水解作用来调节 p53 的稳定性 )之间的相互作用以及它们的结合位点。

下面我们来看看具体的研究结果:

  • TRIM26 促进结直肠癌细胞的增殖和生长:研究人员通过分析 TCGA 数据库发现,TRIM26 在结肠腺癌组织中的 RNA 水平比健康结肠组织高很多,这暗示它可能对癌症发展有促进作用。为了验证这一点,他们在 HCT116 CRC 细胞中进行了集落形成和生存实验。结果显示,过表达 TRIM26 后,CRC 细胞的集落形成能力增强;而敲低 TRIM26 后,集落形成受到抑制。而且,这种影响在 p53 正常的 HCT116 细胞中更为明显。同时,过表达 TRIM26 能促进细胞增殖,敲低则抑制增殖,这表明 TRIM26 能促进 CRC 和黑色素瘤细胞的增殖和生长,并且部分依赖于 p53,不过它在癌细胞中可能还有不依赖 p53 的致癌活性。
  • TRIM26 通过抑制 p53 活性促进异种移植结直肠肿瘤的生长:研究人员进行了异种移植实验,将过表达 TRIM26 的 HCT116p53+/+或 HCT116p53–/–细胞接种到裸鼠体内。结果发现,过表达 TRIM26 的 CRC 细胞能显著促进异种移植肿瘤的生长,并且在 HCT116p53+/+细胞来源的肿瘤中,这种促进作用更明显。进一步研究发现,过表达 TRIM26 会使 HCT116p53+/+细胞来源的肿瘤中 p53 蛋白水平降低,p53 靶基因(如 BAX 和 p21)的蛋白水平也明显降低,这说明 TRIM26 可能通过抑制 p53 活性来促进肿瘤生长。
  • TRIM26 降低结直肠癌细胞中 p53 的水平和活性:在 HCT116p53+/+细胞中,研究人员分别敲低和过表达 TRIM26。敲低 TRIM26 后,p21 的蛋白质和 RNA 水平升高,内源性 p53 的蛋白质水平也升高;而过表达 TRIM26 则出现相反的结果,p53 的蛋白质水平降低,但 RNA 水平不受影响。此外,敲低 TRIM26 会增加 BAX 和裂解的 PARP 水平,过表达则降低它们的表达,这表明 TRIM26 可能抑制 p53 依赖的细胞凋亡。同时,研究人员还发现,过表达 TRIM26 会减少细胞核中 p53 的蛋白质水平,敲低则会增加。通过评估 p53 蛋白的半衰期,他们发现敲低 TRIM26 会延长 p53 的半衰期,过表达则会缩短,这说明 TRIM26 能使 p53 蛋白不稳定,从而抑制其活性。
  • TRIM26 使 p53 泛素化并增强 MDM2 对 p53 的泛素化作用:研究人员进行了细胞 p53 泛素化实验,发现 TRIM26 主要在细胞核中使 p53 泛素化。在 p53/MDM2 双敲除的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF - DKO)和人肺癌 H1299 细胞(p53 缺陷型)中实验发现,过表达 TRIM26 能使 p53 发生基础水平的泛素化,虽然它对 p53 的泛素化活性不如 MDM2,但在 MDM2 存在的情况下,它能进一步增强 p53 的泛素化,这表明 TRIM26 能通过使 p53 泛素化来介导其蛋白降解,并增强 MDM2 介导的 p53 泛素化。
  • TRIM26 与 p53 和 MDM2 相互作用并促进它们的相互作用:通过免疫荧光分析,研究人员发现 TRIM26 主要分布在细胞质中,但它在细胞核中与 p53 共定位,在细胞质中与 MDM2 共定位。进一步的蛋白质 - 蛋白质相互作用实验证实,TRIM26 能与 p53 和 MDM2 相互结合,形成复合物。而且,敲低 TRIM26 会削弱内源性 p53 - MDM2 的相互作用,过表达则会增强这种相互作用,这说明 TRIM26 可能通过形成复合物来促进 MDM2 对 p53 蛋白的泛素化作用。
  • TRIM26 与 p53 和 MDM2 的 C 末端结合:研究人员通过 GST 融合蛋白 - 蛋白质相互作用实验,确定了 TRIM26 与 p53 和 MDM2 的结合位点。结果发现,TRIM26 能与 p53 的全长及其 C 末端结构域(aa291 - 393)结合,也能与 MDM2 的全长及其 C 末端结构域(aa294 - 494)结合。同时,p53 与 TRIM26 的 C 末端 PRYSPRY 结构域(aa301 - 539)结合,MDM2 与 TRIM26 的 N 末端结构域(aa1 - 300)结合,这表明 p53 和 MDM2 在与 TRIM26 结合时不会相互竞争。

综合研究结果和讨论部分,我们可以知道,TRIM26 在结直肠癌中扮演着致癌的角色。它通过直接与 p53 的 C 末端结合并使其泛素化,导致 p53 蛋白不稳定和降解,同时还能增强 MDM2 对 p53 的泛素化作用,从而抑制 p53 的活性。这一系列操作促进了结直肠癌细胞的增殖和生长,以及异种移植肿瘤的形成。

这项研究意义非凡。它揭示了 TRIM26 在结直肠癌中的致癌机制,让我们对癌症的发生发展过程有了更深入的认识。而且,TRIM26 有望成为未来开发结直肠癌治疗方法的潜在靶点,为攻克这一顽疾带来了新的希望。不过,目前还有一些问题有待进一步研究,比如 TRIM26 的表达水平对结直肠癌患者预后有什么影响?它是否会促进其他携带野生型 p53 的癌症生长?在携带突变型 p53 的恶性肿瘤中,它是否能作为肿瘤抑制因子发挥作用?相信随着研究的不断深入,这些问题都能得到解答,为癌症治疗领域带来更多突破。

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