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肾透明细胞癌(ccRCC)转移治疗困难,研究其机制对改善患者预后意义重大。研究人员探究卵巢肿瘤相关蛋白酶(OTU)家族中 YOD1 的作用,发现 YOD1 可通过稳定 ZNF24 抑制 ccRCC 进展,为 ccRCC 治疗提供新靶点。
肾细胞癌(RCC)是全球范围内的重大健康挑战,其中肾透明细胞癌(ccRCC)最为常见,约占所有病例的 75%。近二十年来,RCC 的发病率持续上升。尽管早期检测和手术干预有所进展,但仍有大量患者在确诊时已发生转移,或在局部肿瘤治疗后出现转移。转移性 RCC 侵袭性强,五年生存率低于 10%。目前的靶向治疗药物,如舒尼替尼,虽能延缓疾病进展,但副作用严重,对患者预后改善有限。因此,深入研究 RCC 转移的分子机制,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
南昌大学第一附属医院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在探究卵巢肿瘤相关蛋白酶(OTU)家族中去泛素化酶(DUBs)在 ccRCC 转移中的作用机制。研究发现,去泛素化酶 YOD1 通过稳定锌指蛋白 24(ZNF24),抑制血管内皮生长因子 A(VEGFA)的转录,从而抑制 ccRCC 的生长和转移。YOD1 和 ZNF24 在肿瘤组织中表达下调,且与患者的不良临床结局相关。这一研究揭示了 YOD1/ZNF24/VEGFA 轴在 ccRCC 进展中的关键作用,为 ccRCC 的治疗提供了新的潜在靶点,对改善患者预后具有重要意义。该论文发表在《Cell Death and Disease》。
研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,利用小干扰 RNA(siRNA)和短发夹 RNA(shRNA)敲低基因表达,通过慢病毒介导的转染过表达基因;运用蛋白质免疫印迹(Western blot)检测蛋白表达水平,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测 mRNA 表达水平;进行 Transwell 迁移和侵袭实验评估细胞迁移和侵袭能力,EdU 实验检测细胞增殖能力。在动物实验方面,构建了皮下异种移植瘤模型和肺转移模型,观察肿瘤生长和转移情况。此外,还运用了免疫共沉淀(Co-IP)、谷胱甘肽 S - 转移酶(GST)pull-down 实验、质谱分析、染色质免疫沉淀(ChIP)等技术探究蛋白间相互作用和调控机制。临床样本方面,使用了来自南昌大学第一附属医院的原发性 ccRCC 组织及相应的相邻非癌组织,以及购买的包含 80 对相邻正常和肿瘤组织的人 ccRCC 组织微阵列。
研究结果
- YOD1 表达下调与 ccRCC 进展相关:通过 siRNA 敲低 14 种人 OTU 去泛素化酶,发现 YOD1 缺失显著促进细胞迁移。与正常肾组织相比,ccRCC 组织中 YOD1 水平显著降低,且其低表达与晚期病理 T 分期、组织学分级和临床分期相关。低 YOD1 表达的 ccRCC 患者总生存期(OS)和无病生存期(DFS)明显缩短。体内实验也证实,YOD1 敲低可促进皮下肿瘤生长和肺转移。
- YOD1 抑制 ccRCC 细胞增殖和转移:沉默 YOD1 促进 ccRCC 细胞增殖、迁移和侵袭,过表达 YOD1 则抑制这些过程,且 YOD1 敲低还能促进患者来源的肿瘤类器官生长。
- YOD1 与 ZNF24 直接相互作用:通过质谱分析、Co-IP 实验、GST pull-down 实验和免疫荧光染色等方法,证实 YOD1 与 ZNF24 直接相互作用,且 YOD1 的 UBX-like 结构域与 ZNF24 的 SCAN box 结构域结合。
- YOD1 在 K308 位点对 ZNF24 去泛素化:YOD1 可去除 ZNF24 在 K308 位点的 K27、K29 和 K48 连接的多聚泛素链,且这种去泛素化依赖于 YOD1 的酶活性位点。YOD1 敲低会增加 ZNF24 的多聚泛素化水平。
- YOD1 维持 ZNF24 稳定性:YOD1 通过蛋白酶体调节模式维持 ZNF24 的稳定性,YOD1 敲低导致 ZNF24 蛋白表达下降,过表达则使其表达上升,且不影响 ZNF24 的 mRNA 表达水平。
- YOD1 通过 ZNF24/VEGFA 轴抑制 ccRCC 进展:ZNF24 是 VEGFA 的转录抑制因子,YOD1 敲低通过降低 ZNF24 稳定性,增强 VEGFA 表达,促进 ccRCC 进展和转移;ZNF24 过表达可部分逆转 YOD1 敲低的影响。
- YOD1 与 ZNF24 在临床 ccRCC 标本中的相关性及与生存的关系:在 ccRCC 组织中,YOD1 与 ZNF24 表达呈正相关,且二者低表达均与患者不良生存结局相关。
研究表明,YOD1 在 ccRCC 中发挥肿瘤抑制作用,通过调节 ZNF24/VEGFA 轴抑制肿瘤生长和转移。这一发现为 ccRCC 的治疗提供了新的潜在靶点,有助于开发更有效的治疗策略。不过,研究也存在一定局限性,如肺转移模型的构建方法可能无法完全模拟体内肿瘤转移过程。未来可进一步优化模型,深入探究 YOD1 在 ccRCC 中的作用机制,为改善患者预后提供更多理论依据和实践指导。