上海
视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma, RB）蛋白是一种被广泛熟知和认可的肿瘤抑制蛋白，它通过结合E2F-DP蛋白复合物抑制细胞的周期进程。RB蛋白的磷酸化对于RB发挥肿瘤抑制功能至关重要，RB蛋白的各种丝氨酸/苏氨酸（S/T）残基可被周期蛋白依赖激酶（CDKs）如（CDK4/6和CDK2）和非CDK激酶磷酸化。CDKs对RB的过度磷酸化消除了其抑制细胞周期进程的能力，同时，CDK抑制剂能够逆转RB蛋白的过度磷酸化。RB也受泛素化连接酶MDM2和NRBE3的调控，它们被证实可以多聚泛素化RB蛋白并导致其降解。然而，磷酸化RB (p-RB) 稳定性调控机制尚不明确，因此了解p-RB的表达和功能具有十分重要的意义。
近日，郑州大学第一附属医院贾占奎教授团队与梅奥医学中心（Mayo Clinic）黄浩杰教授团队在Cancer Research杂志在线发表了题为SETDB1 modulates degradation of phosphorylated RB and anti-cancer efficacy of CDK4/6 inhibitors的研究性论文,这项研究揭示了泛素化连接酶TRIM28以CDK4/6依赖的方式对RB进行泛素化降解，并发现了SETDB1是这一过程的关键抑制分子。本研究结果表明，联合靶向抑制SETDB1和CDK4/6是治疗SETDB1基因扩增或过表达亚分类前列腺癌或者乳腺癌的可行方案。
在本研究中，作者首先通过筛选，鉴定了RING指结构域蛋白TRIM28可以结合并促进RB蛋白的泛素化和降解。进一步研究发现，这一过程是以CDK4/6依赖而非CDK2依赖的方式进行，CDK4/6抑制剂可以抑制TRIM28对磷酸化RB的降解。SETDB1是一种已知的TRIM28结合伴侣，它通常与其它转录因子共同作用进而发挥转录抑制的作用。作者发现SETDB1的敲低可以显著改变RB的蛋白表达水平，机制研究表明SETDB1通过其Tudor结构域与甲基化的RB结合，保护p-RB免于降解，而不依赖于其甲基转移酶活性。在前列腺癌患者标本中，SETDB1因基因扩增而频繁过表达，且与p-RB呈正相关。使用基因特异性反义寡核苷酸 (ASO) 抑制SETDB1表达可减少肿瘤生长，但却加速了RB蛋白的降解，限制了其治疗效果。然而，联合使用CDK4/6抑制剂palbociclib则可以阻断SETDB1-ASO诱导的RB降解，在体内和体外实验中，其抗癌效果比单独使用每种抑制剂均更佳。
本研究中，作者鉴定了TRIM28作为一种泛素化连接酶，特异性靶向CDK4/6磷酸化RB蛋白，促进其泛素化修饰和蛋白酶体途径降解。甲基转移酶SETDB1在前列腺癌症患者标本中扩增，进一步支持了SETDB1作为致癌基因的观点。本研究进一步表明，过表达的SETDB1保护CDK4/6磷酸化的RB蛋白免受TRIM28泛素化连接酶诱导的蛋白酶体途径降解，SETDB1的这一新作用独立于其甲基转移酶（“Writer”）活性，而是通过其“Reader”功能介导的。因此，作者表明，通过SETDB1-ASO抑制SETDB1导致的RB降解可以通过CDK4/6抑制剂来阻断。本研究结果表明，共同靶向SETDB1和CDK4/6可能是有效治疗癌症的策略，尤其是针对如SETDB1扩增或过表达的前列腺癌和乳腺癌。
贾占奎教授团队黄珍林博士为论文第一作者；李翔博士及华西医院的唐钵博士后为共同第一作者。郑州大学第一附属医院贾占奎教授及梅奥医学中心（Mayo Clinic）黄浩杰教授为本文的共同通讯作者。
https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-0264
制版人：十一
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