发挥关键作用！华中科技大学陈勇军教授团队：发现胆管癌预后生物标志物和治疗新靶点

【导读】胆管癌（CCA）是一种恶性程度极高的肿瘤，缺乏有效的靶向治疗策略。蛋白质UHRF1在维持DNA甲基化方面发挥着关键作用，并与DNMT1协同作用。翻译后修饰（PTMs），如泛素化，在促进这一过程中发挥着不可或缺的作用。然而，在CCA中调节UHRF1的具体PTM尚未确定。

9月13日，华中科技大学陈勇军教授团队在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了题为“STUB1-mediated K63-linked ubiquitination of UHRF1 promotes the progression of cholangiocarcinoma by maintaining DNA hypermethylation of PLA2G2A”的研究论文，本研究发现，STUB1与UHRF1相互作用，导致UHRF1发生K63位点的泛素化修饰增加。这促进了UHRF1的核转位，增强了其与DNMT1的结合能力。STUB1-UHRF1/DNMT1轴导致PLA2G2A启动子的DNA甲基化增加，进而抑制其表达。CCA中STUB1表达的增加与肿瘤进展和总生存率呈负相关。相反，PLA2G2A在CCA中作为肿瘤抑制因子，通过抑制细胞增殖、侵袭和迁移发挥作用。这些发现表明，STUB1介导的UHRF1泛素化在通过表观遗传方式沉默PLA2G2A方面发挥着关键作用，从而促进肿瘤进展，表明STUB1作为CCA的诊断标志物和治疗靶点的潜力。

https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-024-03186-6#Sec29

背景知识

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胆管癌（CCA）是一种起源于胆管上皮的极其恶性的肿瘤。手术干预是主要的治疗手段，但仅适用于不到30%的患者。此外，癌症复发风险很高，系统性治疗的有效性有限。因此，寻找与CCA靶向分子治疗相关的新型生物标志物是肿瘤研究的关键任务。

对转录的精确调控在所有高等生物的发育中起着关键作用。后转录修饰（PTMs）通过影响蛋白质的稳定性、构象或亚细胞定位，巧妙地调节关键蛋白质的功能，从而影响其生理过程。迄今为止，已鉴定出超过450种不同的蛋白质修饰，包括磷酸化、乙酰化、泛素化、SUMO化和甲基化。由泛素修饰蛋白质通常涉及催化泛素激活（E1s）、其共价结合（E2s）和与蛋白质靶标的连接（E3s）的酶，以及去泛素化酶的参与。K48-链接的泛素化途径是广泛公认的蛋白质降解机制，而K63-链接的泛素化途径在很大程度上促进了免疫信号传导、蛋白质定位和与不可降解功能相关的相互作用的调控。DNA甲基化以固定或预先确定的模式维持基因组的稳定性和正常基因表达。癌症中DNA甲基化变化被认为是开发可靠的诊断、预后和预测生物标志物的有希望的途径。

PLA2G2A抑制CCA细胞的增殖、侵袭和迁移

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PLA2G2A已被确定为胃癌的肿瘤抑制因子，它可以抑制癌细胞的侵袭和迁移。然而，还需要进一步的研究来确认其在CCA细胞中的作用。首先，研究人员通过在线数据库分析发现，与正常组织相比，CCA组织中PLA2G2A的mRNA表达水平降低。随后，研究人员对CCA细胞系进行了PLA2G2A的敲低和过表达，以进一步验证其表型。结果显示，降低PLA2G2A水平增加了CCA细胞的增殖能力，而过表达PLA2G2A则抑制了细胞的增殖能力。此外，迁移和伤口愈合实验表明，敲低PLA2G2A增强了CCA细胞的侵袭和迁移能力，而过表达PLA2G2A则抑制了这些能力。在进一步的体内实验中，下调PLA2G2A促进了CCA细胞异种移植瘤的生长，而过表达PLA2G2A则抑制了CCA细胞异种移植瘤的生长。因此，作为CCA细胞的肿瘤抑制因子，PLA2G2A能够抑制细胞增殖、侵袭和迁移。

PLA2G2A抑制CCA细胞的增殖、侵袭和迁移

STUB1基因上调与CCA的侵袭性表型和不良预后相关

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研究人员进一步研究了STUB1在CCA中的生物学作用。在线数据库分析显示，STUB1在CCA组织中的表达高于癌旁正常组织。研究人员随后通过IHC实验验证了这一结果，即STUB1在CCA组织中的表达高于癌旁正常组织。此外，高表达STUB1与CCA患者的不良预后相关。CCK-8和平板克隆形成试验表明，STUB1的敲低抑制了CCA细胞的增殖能力，而STUB1的过表达增强了CCA细胞的增殖能力。此外，迁移和伤口愈合实验表明，STUB1的敲低抑制了CCA细胞的侵袭和迁移能力，而STUB1的过表达增强了CCA细胞的侵袭和迁移能力。总的来说，作为肿瘤促进因子，STUB1促进CCA细胞的增殖、侵袭和迁移。

STUB1在体内促进CCA的发展

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体内实验表明，降低STUB1的表达会阻碍CCA细胞异种移植瘤的生长，而增加STUB1的表达则会促进肿瘤生长。通过敲低STUB1和过表达STUB1，可以证实肿瘤重量和生长体积的下降和增加。研究人员通过IHC检测发现，敲低STUB1会降低肿瘤细胞中Ki67和神经钙粘素的表达，而过表达STUB1则会增加肿瘤细胞中Ki67和神经钙粘素的表达。在小鼠原发性CCA模型中，单独过表达Stub1和Uhrf1会促进肿瘤进展，而同时过表达两者则会进一步增强肿瘤进展，表现为各组肝脏重量与体重比更高，HE染色显示Stub1和Uhrf1增加了肿瘤中的病灶数量，IHC检测显示Stub1和Uhrf1增强了肿瘤细胞中Ki67的表达。生存分析表明，Stub1和Uhrf1的过表达会导致更差的预后，同时过表达Stub1和Uhrf1的病例预后最差。此外，对这些动物模型进行免疫组织化学分析显示，STUB1促进UHRF1在细胞核中的定位，而STUB1和UHRF1都对PLA2G2A的表达具有抑制作用。

研究小结

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这些发现表明，STUB1介导的UHRF1泛素化在通过表观遗传方式沉默PLA2G2A方面发挥着关键作用，从而促进肿瘤进展，这强调了STUB1作为CCA的诊断标志物和治疗靶点的潜力。

【参考资料】

https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-024-03186-6#Sec29

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