分享自:

UBE2C介导的单泛素化和K63连接的多泛素化交叉调控促进膀胱癌淋巴结转移

期刊:the journal of clinical investigationDOI:10.1172/jci179122

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


作者及机构
本研究由Wenjie Li、Changhao Chen、Hanhao Zheng等共同完成,第一作者单位为中山大学孙逸仙纪念医院泌尿外科(Department of Urology, Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-Sen University),合作单位包括广东省恶性肿瘤表观遗传与基因调控重点实验室(Guangdong Provincial Key Laboratory of Malignant Tumor Epigenetics and Gene Regulation)等。研究成果发表于*The Journal of Clinical Investigation*,2024年7月1日刊发(Volume 134, Issue 13)。


学术背景
研究聚焦于膀胱癌(Bladder Cancer, BCA)的淋巴结(Lymph Node, LN)转移机制。LN转移是实体瘤扩散的主要途径,与患者预后不良显著相关。既往研究表明,淋巴管生成(Lymphangiogenesis)是LN转移的关键环节,但其分子调控机制尚不明确。泛素化(Ubiquitination)作为蛋白质翻译后修饰的重要形式,通过调控底物降解、亚细胞定位等影响肿瘤进展,但不同类型泛素化(如单泛素化Monoubiquitination与多泛素化Polyubiquitination)间的交互作用在LN转移中的作用未被阐明。本研究旨在揭示泛素结合酶UBE2C通过调控氨基酸转运蛋白SNAT2的泛素化修饰,促进淋巴管生成和LN转移的分子机制,并为靶向治疗提供新策略。


研究流程与方法
1. UBE2C在膀胱癌中的表达与临床意义
- 样本:323对BCA组织与癌旁正常组织(NATs),5例LN阳性与阴性BCA组织的测序数据(GSE106534),TCGA数据库分析。
- 方法:高通量测序(NGS)筛选差异基因;qRT-PCR、Western blot(WB)、免疫组化(IHC)验证UBE2C表达;Kaplan-Meier分析预后相关性。
- 关键发现:UBE2C在BCA中高表达,与LN转移、淋巴管密度(LYVE1标记)及不良预后显著相关(p<0.01)。

  1. UBE2C促进淋巴管生成的体外实验

    • 对象:高转移性BCA细胞系(UM-UC-3、T24)与人淋巴管内皮细胞(HLECs)共培养。
    • 干预:siRNA敲低或过表达UBE2C;Transwell和伤口愈合实验检测细胞迁移。
    • 结果:UBE2C过表达增强HLECs的管腔形成和迁移能力(p<0.001),敲低则抑制此效应。
  2. 体内LN转移模型验证

    • 模型:裸鼠足垫注射mCherry标记的UM-UC-3细胞,构建腘窝LN转移模型(n=12/组)。
    • 技术:活体成像(IVIS)监测转移;IHC分析肿瘤微淋巴管密度(MLD)。
    • 结果:UBE2C过表达组LN转移率显著升高(p<0.01),MLD增加。
  3. UBE2C调控SNAT2泛素化修饰的机制

    • 筛选:质谱(MS)鉴定UBE2C互作蛋白及泛素化底物,发现SNAT2为关键靶点。
    • 验证:免疫共沉淀(Co-IP)、邻近连接实验(PLA)证实UBE2C与SNAT2结合;突变实验确定SNAT2单泛素化位点(K59)和多泛素化位点(K33)。
    • 机制:UBE2C介导SNAT2-K59单泛素化,阻断E3连接酶NEDD4L介导的K63-多泛素化(p<0.001),抑制内吞适配蛋白EPN1依赖的内吞作用,增加SNAT2膜定位。
  4. 代谢重编程与VEGFC分泌

    • 实验:谷氨酰胺摄取和ATP检测;ELISA测定VEGFC分泌。
    • 结果:UBE2C过表达促进谷氨酰胺代谢(p<0.01),上调VEGFC分泌;使用抑制剂CB-839或抗VEGFC抗体可逆转淋巴管生成。
  5. PDX模型治疗验证

    • 模型:LN转移BCA患者来源异种移植(PDX)模型(n=5/组)。
    • 干预:shRNA沉默UBE2C。
    • 疗效:UBE2C抑制显著减少肿瘤体积和MLD(p<0.05)。

主要结果
1. 临床数据:UBE2C在LN转移BCA组织中表达上调(FC>5, p<0.01),与患者DFS(HR=2.1, p=0.003)和OS(HR=1.8, p=0.008)负相关。
2. 功能实验:UBE2C过表达使HLECs管腔形成增加2.3倍(p<0.001),体内LN转移率提高60%(p<0.01)。
3. 机制解析:SNAT2-K59单泛素化抑制K63-多泛素化,导致膜定位SNAT2增加1.8倍(p<0.001),谷氨酰胺摄取量提升50%(p<0.01),VEGFC分泌增加2.1倍(p<0.001)。
4. 治疗价值:PDX模型中UBE2C沉默使肿瘤体积缩小45%(p<0.05)。


结论与价值
1. 科学意义:首次揭示UBE2C通过调控SNAT2泛素化类型的“交叉对话”,促进淋巴管生成和LN转移的分子通路,填补了泛素化修饰与肿瘤代谢微环境交互作用的空白。
2. 应用价值:UBE2C可作为LN转移BCA的预后标志物和治疗靶点,PDX模型验证其靶向干预的潜在疗效。
3. 理论创新:提出“单泛素化抑制多泛素化”的新调控模式,为膜蛋白稳定性研究提供新视角。


研究亮点
1. 多组学整合:结合临床测序、TCGA数据与功能实验,系统性验证UBE2C的临床相关性。
2. 技术创新:开发基于冷阻断(20°C)的内吞实验,明确UBE2C对SNAT2膜定位的调控。
3. 转化医学:PDX模型直接来源于LN转移患者,强化临床转化说服力。


其他价值
研究揭示了谷氨酰胺代谢与VEGFC分泌的偶联机制,为“代谢-免疫-转移”轴提供了新证据,可能拓展至其他实体瘤的LN转移研究。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com