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《Cell Death & Disease 》靶向 USP35:恶性黑色素瘤免疫治疗的新曙光
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月28日 来源:Cell Death & Disease 8.1
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为探究 MAVS 信号通路的调控机制及在抗肿瘤免疫中的作用,同济大学的研究人员开展对 USP35 的研究,发现其负调控 MAVS 信号,敲低 USP35 可增强抗肿瘤免疫,为黑色素瘤免疫治疗提供新策略。
《靶向 USP35:恶性黑色素瘤免疫治疗的新曙光》
在肿瘤的世界里,黑色素瘤堪称一个 “狠角色”。它是全球常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率逐年攀升。2020 年 GLOBOCAN 数据库显示,黑色素瘤新增病例达 324,635 例,死亡 57,043 例。尽管免疫疗法和溶瘤病毒疗法给晚期或转移性黑色素瘤患者带来了一丝希望,但仍有不少患者对这些疗法不响应或产生耐药性,这就像在黑暗中好不容易看到的一丝曙光,却又被乌云遮住。因此,寻找新的治疗策略迫在眉睫。
为了攻克这一难题,同济大学的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦在 RIG-I/MAVS 信号通路与抗肿瘤免疫的关系上。RIG-I/MAVS 信号通路在抗病毒免疫和抗肿瘤免疫反应中至关重要(RIG-I,视黄酸诱导基因 I;MAVS,线粒体抗病毒信号蛋白 )。当 RIG-I 识别病毒 RNA 后,会与 MAVS 相互作用,引发一系列连锁反应,最终激活免疫相关基因的表达,抵御肿瘤。然而,MAVS 活性的调控机制及其在抗肿瘤免疫中的具体作用,一直是个未解之谜。同时,去泛素化酶(DUBs)在肿瘤发生中的作用逐渐受到关注,其中 USP35(泛素特异性蛋白酶 35)在多种细胞过程中发挥作用,但它在 RNA 传感和恶性黑色素瘤中的角色却鲜为人知。基于这些问题,研究人员决定深入探究 USP35 在 MAVS 信号通路中的功能。
研究人员开展了一系列实验研究。他们运用了多种关键技术方法:通过生物信息学分析多个数据库,探究 USP35 在多种癌症中的表达情况;构建细胞系稳定感染 shRNA 和 sgRNA,实现对 USP35 的敲低或敲除;利用 Co - 免疫沉淀(Co-IP)和 GST Pull-Down 实验检测蛋白质之间的相互作用;采用实时定量 PCR(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(Western Blot)技术检测基因和蛋白表达水平;建立小鼠黑色素瘤异种移植模型,研究体内抗肿瘤免疫效果 。
研究结果如下:
USP35 在恶性黑色素瘤患者中高表达且与肿瘤免疫细胞浸润相关:研究人员利用 TCGA 数据集和 cBioPortal 数据库分析发现,USP35 在多种肿瘤组织中显著上调,在黑色素瘤中基因改变比例最高。通过分析 GEO 数据库数据,发现抗 PD-1 或 CTLA-4 治疗后,USP35 的 mRNA 表达水平显著增加。GEPIA 数据库分析显示,高表达 USP35 的黑色素瘤患者总生存期(OS)较差。进一步研究表明,USP35 表达与 Treg 细胞、M2 巨噬细胞和中性粒细胞的免疫浸润呈正相关,与 B 细胞、CD8+ T 细胞等免疫细胞浸润呈负相关。
USP35 抑制 MAVS 激活的 I 型干扰素信号通路:双荧光素酶报告基因实验表明,野生型 USP35 能抑制 MAVS 诱导的 IFNβ 荧光素酶报告基因活性,而催化失活的 USP35-C450A 突变体则无此作用。在多种细胞系中,敲低 USP35 可显著增强病毒诱导的炎症和抗病毒相关因子(如 IFNβ、CXCL10 和 ISG15)的表达。
USP35 与 MAVS 在体内外相互作用:Co-IP 实验证实,USP35 与 MAVS 在体内外存在强烈相互作用,且这种相互作用受 VSV 病毒刺激的调控。进一步研究发现,MAVS 的跨膜结构域与 USP35 的 C 端 USP 结构域参与了二者的结合。
USP35 通过 K63 链去泛素化修饰 MAVS:泛素化实验表明,USP35-WT 能特异性地去除 MAVS 的 K63 型泛素化修饰,而 USP35-C450A 突变体则不能。敲低 USP35 可促进内源性 MAVS 的泛素化。
USP35 调节 MAVS-TBK1-IRF3 信号通路:建立 USP35 敲低或敲除细胞系后发现,敲低或敲除 USP35 可显著增强 VSV 刺激后 TBK1 和 IRF3 的磷酸化水平,而过表达 Myc-USP35 则抑制这种激活。这表明 USP35 负向调节 MAVS 活性,从而抑制 I 型干扰素的产生。
敲低 USP35 增强溶瘤病毒在恶性黑色素瘤中的抗肿瘤免疫:在黑色素瘤小鼠异种移植模型中,敲低 USP35 联合溶瘤病毒治疗组的肿瘤明显缩小。进一步研究发现,该联合治疗可增加 CD8+ T 细胞浸润,减少 M2 巨噬细胞极化,并促进关键炎症因子(如 IFNβ、CXCL10 和 CCL5)的表达。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次发现 USP35 是 MAVS 介导的 I 型干扰素信号通路的新型负调控因子。它通过直接结合 MAVS 并依赖其去泛素化酶活性抑制 MAVS 功能。敲低 USP35 可增强黑色素瘤对溶瘤病毒治疗的抗肿瘤免疫,为恶性黑色素瘤的免疫治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。同时,研究人员也提出,未来还需进一步探究 USP35 在空间和时间上调节 MAVS 活性的具体机制,以及联合其他治疗方法的效果,为黑色素瘤患者带来更多的希望。
这项研究成果为黑色素瘤的治疗开辟了新的方向,有望让更多患者在与肿瘤的斗争中看到胜利的曙光。
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