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Sci Adv:华中科技大学李磊等团队合作研究揭示了PSMD14在TNBC进展中的致癌作用

来源 2025-05-25 12:09:19 医疗资讯

去泛素化失调对癌症的生长至关重要。然而,26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基14(PSMD14)在三阴性乳腺癌(TNBC)进展中的作用尚待确定。

2025 年 5 月 9 日,华中科技大学李磊,刘春萍,逯翀和海南医科大学Hengyu Chen共同通讯在Science Advances在线发表题为“Targeting PSMD14 combined with arachidonic acid induces synthetic lethality via FADS1 m6A modification in triple-negative breast cancer”的研究论文。该研究通过功能获得和丧失实验表明,沉默PSMD14可显著减弱TNBC细胞在体外和体内的生长、侵袭和转移。而PSMD14的过表达则产生相反的结果。

从机制上讲,PSMD14通过降低SF3B4蛋白上的K63连接泛素化来使其去泛素化并稳定该蛋白。随后,SF3B4/HNRNPC复合物与FADS1 mRNA结合,并通过HNRNPC识别的FADS1 mRNA上的m6A位点促进靶mRNA中的外显子包含,从而上调FADS1的表达并激活Akt/mTOR信号传导。外源性花生四烯酸补充结合PSMD14敲低可诱导合成致死性,这在TNBC类器官(PDO)和TNBC患者来源的异种移植(PDX)小鼠模型中进一步得到证实。总体而言,我们的研究结果揭示了PSMD14在TNBC进展中的致癌作用,这表明其可能成为TNBC的潜在生物标志物和铁死亡介导的治疗策略。

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乳腺癌是女性中发病率最高的恶性肿瘤,并且是全球第二大癌症相关死亡原因(1)。已发表的报告显示,2022年乳腺癌的新发病例估计为287,850例(占31%),而其导致的死亡占乳腺癌新发病例的15%。在所有乳腺癌亚型中,三阴性乳腺癌(TNBC)的预后最差,且总生存期(OS)最短。因此,进一步阐明与TNBC进展相关的潜在分子机制具有重要意义。

去泛素化在维持细胞稳态和正常功能中发挥关键作用。去泛素化酶(DUB)26S蛋白酶体非腺苷三磷酸酶调节亚基14(PSMD14),又称RPN11和POH1,是19S蛋白酶体亚基的重要组成部分。PSMD14通过调节蛋白质的去泛素化和稳定性,参与多种生物学过程,包括分化、细胞活力、多能性、自噬、DNA断裂反应和肿瘤进展。近年来,PSMD14在多种人类癌症中过表达,如肝细胞癌(HCC)、多发性骨髓瘤、食管鳞状细胞癌和乳腺癌(BC),且与患者的不良临床结局相关。PSMD14作为一种致癌基因,通过去泛素化不同的蛋白质底物来促进肿瘤进展。

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模式机理图(图片源自Science Advances)

N6甲基腺苷(m6A)是真核RNA的一种常见修饰,指RNA分子腺嘌呤第六个氮原子的甲基化修饰。它参与mRNA的转录、加工、翻译和降解,以及细胞发育和分化,还有肿瘤进展。m6A修饰可以动态调节,由m6A甲基转移酶(writers)沉积的修饰片段,可被m6A去甲基酶(erasers)去除,并由m6A结合蛋白(readers)识别,通过调节其剪接、翻译或稳定性来决定mRNA的命运。值得注意的是,m6A修饰机制的可变剪接的生物学功能在肿瘤进展中发挥重要作用。HNRNPC是异质性核核糖核蛋白的成员,也被称为m6A修饰的“reader”,它调节RNA剪接序列的非特异性RNA输出、RNA表达和RNA稳定性,并在包括乳腺癌在内的多种癌症中发挥重要作用。然而,HNRNPC在TNBC进展中的潜在机制需要进一步探索。

铁死亡是一种铁依赖性的非凋亡性细胞死亡过程,是某些癌症的靶向易感性。脂质过氧化是铁死亡的基本机制。多不饱和脂肪酸(PUFAs)经常被脂氧合酶氧化,其生物合成途径在癌细胞铁死亡过程中发挥关键作用。同时,据报道,脂肪酸去饱和酶-1(FADS1)作为PUFAs代谢中的关键限速酶,将二高-γ-亚麻酸(DGLA)转化为花生四烯酸(AA),从而在介导铁死亡中发挥重要作用。

本研究中,我们使用多种体外和体内模型评估了PSMD14在TNBC恶性肿瘤中的致癌作用。此外,通过下拉、质谱和免疫共沉淀(Co-IP)实验验证了PSMD14/SF3B4/HNRNPC/FADS1信号轴,该轴通过激活Akt/mTOR途径加剧乳腺癌的进展。在敲低PSMD14后,FADS1的表达和不饱和脂肪酸的生成减少,从而降低了对铁死亡的敏感性。因此,外源性AA补充结合PSMD14缺失诱导了TNBC的合成致死性,这在患者来源的异种移植(PDX)/患者来源的类器官(PDO)模型中得到了验证。综上所述,我们的研究为TNBC患者提供了一种潜在的预后生物标志物和治疗靶点。

原文链接:

https://doi.org/10.1126/sciadv.adr3173

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