XIAP 通过泛素化 YTHDC1 促进膀胱癌转移:揭示潜在治疗新靶点

【字体: 时间:2025年03月27日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  为探究 X 连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)促进膀胱癌转移的机制及 YTHDC1 的上游调控机制,温州医科大学等研究人员开展 XIAP 相关研究。结果发现 XIAP 可泛素化 YTHDC1,促进 MMP-2 表达,推动膀胱癌转移,为膀胱癌治疗提供潜在靶点。

  膀胱癌是泌尿系统常见恶性肿瘤,分为非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)和肌层浸润性膀胱癌(MIBC)。当肿瘤发展到 MIBC 阶段,治疗难度增大,5 年生存率显著降低。目前,MIBC 主要采用手术联合放化疗的治疗方式,但预后依旧不佳。因此,探索新的肿瘤标志物和分子机制对膀胱癌治疗至关重要。
X 连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)是 IAP 家族中最强的凋亡抑制剂,在多种肿瘤中过表达,对肿瘤进展有重要影响。过往研究表明,XIAP 能促进膀胱癌转移,却未明确其直接结合靶点。N6- 甲基腺苷(m6A)是近年来备受关注的一种表观遗传修饰,其动态过程需多种蛋白参与。YTHDC1 是 YTH 家族蛋白成员,可识别结合含 m6A 的 RNA,在细胞命运决定中发挥关键作用,且在多种恶性肿瘤中出现异常。然而,目前对 m6A 相关酶表达的调控机制了解甚少。

为深入探究 XIAP 调控的直接下游靶点以及 YTHDC1 的上游调控机制,温州医科大学等机构的研究人员开展了相关研究,最终发现了 XIAP/YTHDC1/MMP-2 通路,该研究成果发表在《Cell Death and Disease》上。这一发现为膀胱癌的治疗提供了新的方向和潜在靶点,具有重要意义。

在研究方法上,研究人员构建了多种细胞模型,如 XIAP 敲除、敲低和过表达的 UMUC3 和 T24T 细胞系。运用免疫沉淀 - 质谱(IP-MS)和 iTRAQ 技术筛选 XIAP 的直接靶点;通过蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测蛋白表达水平;利用实时荧光定量 PCR(Real-time PCR)测定 mRNA 表达;借助免疫组织化学(Immunohistochemistry)分析临床样本中蛋白表达差异;构建动物模型,观察肿瘤转移情况。此外,研究人员还使用了细胞转染、Transwell 实验、RNA 免疫沉淀(RIP)、甲基化 RNA 免疫沉淀(MeRIP)等技术。临床样本来源于温州医科大学附属第一医院的 17 位患者。

在研究结果方面:

  • XIAP 促进膀胱癌转移:研究人员构建相关细胞模型,经 Transwell 实验和动物实验证实,XIAP 敲除显著抑制膀胱癌细胞体外侵袭和体内肺转移,表明 XIAP 在体内外均能促进膀胱癌侵袭,与既往研究相符。
  • XIAP 下调肿瘤抑制因子 YTHDC1 的表达:通过 IP-MS 和 iTRAQ 筛选出 YTHDC1 等潜在靶点,经数据库分析、免疫组化及蛋白表达检测发现,膀胱癌组织中 YTHDC1 表达低于癌旁组织,且 XIAP 与 YTHDC1 表达呈负相关,提示 YTHDC1 在膀胱癌中起肿瘤抑制作用。
  • XIAP 通过抑制 YTHDC1 表达促进膀胱癌细胞侵袭:构建稳定细胞系并进行 Transwell 实验和动物实验,结果显示敲低 YTHDC1 可逆转 XIAP 敲除对膀胱癌细胞侵袭的抑制作用,促进体内肺转移,表明 XIAP 通过下调 YTHDC1 表达促进膀胱癌细胞侵袭。
  • XIAP 调节 YTHDC1 的泛素化和稳定性:实验表明,敲低 XIAP 不影响 YTHDC1 的 mRNA 水平,但使 YTHDC1 蛋白降解减慢。体外泛素化实验证实,XIAP 过表达增加 YTHDC1 泛素化水平,敲低则降低,缺失 RING 结构域也会降低其泛素化水平,说明 XIAP 通过增加泛素化促进 YTHDC1 蛋白降解。
  • XIAP 是 YTHDC1 的新型泛素 E3 连接酶:通过共免疫沉淀、免疫荧光等实验证实,XIAP 与 YTHDC1 相互作用且共定位,YTHDC1 的 YTH 结构域缺失会阻断二者相互作用。突变 YTHDC1 的潜在泛素化位点后,XIAP 对其泛素化和降解能力受到抑制。
  • XIAP 通过 YTHDC1/MMP-2 通路促进膀胱癌侵袭:研究发现,敲低 YTHDC1 可增加 MMP-2 表达,敲低 MMP-2 则抑制膀胱癌细胞侵袭。进一步研究表明,XIAP 通过 YTHDC1 影响 MMP-2 mRNA 稳定性,调节其表达,进而促进膀胱癌转移。

在研究结论与讨论部分,该研究明确了 XIAP 是 YTHDC1 的新型泛素 E3 连接酶,揭示了 XIAP 通过降解 YTHDC1 上调 MMP-2 表达,促进膀胱癌细胞转移的机制。这一发现为膀胱癌的治疗提供了新的潜在分子靶点,有助于开发更有效的靶向治疗策略。同时,该研究首次证实 XIAP 参与 m6A 修饰调控,为膀胱癌研究开辟了新方向。后续研究可进一步探究 XIAP 与 YTHDC1 相互作用的具体机制,以及是否存在其他调控 YTHDC1 的泛素 E3 连接酶,为膀胱癌治疗提供更多理论依据和治疗思路。
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