HSP70介导应激颗粒解聚：黑色素瘤耐受治疗应激的新机制

《Cellular and Molecular Life Sciences》：In long-lasting cellular stress phases of melanoma cells, stress granules are dissolved by HSP70

本研究聚焦黑色素瘤细胞在长期应激状态下通过HSP70溶解应激颗粒（SG）的机制，揭示了其逃避凋亡的关键通路。研究人员通过抑制HSP70和CK2α激酶，证实了二者在调控SG动态及耐药性中的核心作用，为克服靶向治疗耐药提供了新靶点。

　　

在肿瘤微环境的残酷考验中，癌细胞必须应对缺氧、营养匮乏和药物攻击等多重压力。黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤癌，其治疗面临严峻挑战：尽管BRAF抑制剂（如Vemurafenib）初期疗效显著，但多数患者最终产生耐药性。传统观点认为，应激颗粒（Stress Granules, SG）作为细胞应对压力的“应急指挥中心”，可通过暂停非必需蛋白合成帮助细胞存活。然而，黑色素瘤细胞却表现出对SG形成的低依赖性，这背后隐藏的生存策略令人好奇。

为揭开这一谜题，德国埃尔朗根-纽伦堡大学的研究团队在《Cellular and Molecular Life Sciences》发表论文，发现黑色素瘤细胞通过高表达热休克蛋白70（HSP70）和激活CK2α激酶，主动抑制SG形成或加速其解聚，从而维持蛋白稳态并抵抗治疗压力。这一机制不仅解释了黑色素瘤的应激耐受性，也为逆转耐药提供了新思路。

研究的关键技术包括：利用RNA干扰（siRNA）敲低HSP70和CK2α表达；通过免疫荧光染色和Western blot分析SG标志物G3BP1及其磷酸化（p-G3BP1）的动态变化；采用流式细胞术检测凋亡率；并对比Vemurafenib敏感与耐药细胞株（如SK-Mel-28NR/R）在氧化应激（砷酸钠诱导）下的反应。此外，研究还涉及人类黑色素瘤组织样本的免疫组化分析及公共数据库（GEPIA）的生物信息学验证。

G3BP1表达与黑色素瘤细胞中应激颗粒的形成

研究发现，黑色素瘤细胞虽高表达SG核心蛋白G3BP1，但基础状态下几乎无SG形成。砷酸钠（SA）可强烈诱导eIF2α磷酸化（P-EIF2S1），激活应激反应，但SG仅在高强度氧化应激下短暂出现，提示黑色素瘤存在独特的SG调控机制。

低氧条件无法有效诱导黑色素瘤细胞中应激颗粒的形成

化学模拟低氧（DFX/DMOG）或生理低氧（1% O₂）均未显著诱导SG，而紫外线照射甚至抑制正常黑色素细胞中SA触发的SG形成，表明黑色素瘤对低氧等常见应激源具有不依赖SG的适应能力。

HSP70抑制黑色素瘤细胞中应激颗粒的形成

黑色素瘤细胞中HSP70基础水平显著升高，且G3BP1第149位丝氨酸磷酸化（p-G3BP1）比例远高于其他癌种。敲低HSP70后，SA处理导致SG形成增加，并伴随凋亡标志物（如剪切PARP和Caspase-9）上升，证实HSP70通过抑制SG保护细胞免于应激诱导的凋亡。

Caseinkinase 2α通过调节G3BP1磷酸化调控应激颗粒形成

CK2α在黑色素瘤中高表达，其抑制剂TBCA处理可降低p-G3BP1水平，并在应激恢复期促进SG滞留，表明CK2α通过磷酸化G3BP1抑制SG组装，与HSP70协同维持SG动态平衡。

Vemurafenib耐药黑色素瘤细胞在联合应激条件下表现出减少的应激颗粒形成

耐药细胞（如SK-Mel-28R）在SA与Vemurafenib联合处理下，P-EIF2S1升高幅度和SG形成率均低于敏感细胞，提示耐药性与SG反应钝化相关。

HSP70下调增强应激颗粒形成并恢复Vemurafenib敏感性

在耐药细胞中敲低HSP70可提升P-EIF2S1水平、增加SG形成，并增强SA/Vemurafenib联合处理后的凋亡率，表明靶向HSP70能重新激活应激通路，逆转耐药性。

结论与意义

本研究揭示了黑色素瘤细胞通过HSP70和CK2α介导的SG抑制机制，实现对抗治疗应激的“双保险”策略：一方面，CK2α磷酸化G3BP1阻断SG组装；另一方面，HSP70促进SG解聚并维持蛋白稳态。这种适应性优势使黑色素瘤在恶劣微环境中保持增殖，并抵抗靶向药物攻击。靶向HSP70或CK2α可破坏该平衡，强制肿瘤细胞暴露于应激之下，为联合用药策略（如氧化应激诱导剂+HSP70抑制剂）提供了理论依据。该研究不仅深化了对肿瘤应激应答的理解，也为克服临床耐药性开辟了新的干预途径。