去泛素化酶Cezanne通过抑制APC/C和Ube2S依赖的Lys11介导的泛素化作用，从而稳定BRCA1蛋白

《PLOS Biology》：The deubiquitinating enzyme Cezanne stabilizes BRCA1 by counteracting APC/C and Ube2S-dependent Lys11-linked ubiquitination

BRCA1蛋白稳定性通过Cezanne去泛素化酶调控，其K11连接的泛素化修饰由APC/C-Cdh1和Ube2S介导，影响细胞周期G1/S期的蛋白水平，并与BRCAness表型及PARPi治疗敏感性相关。

　　
该研究系统阐述了BRCA1蛋白稳定性调控机制及其与PARPi疗效关联，揭示了Cezanne-APC/C-Ube2S轴在细胞周期中动态平衡BRCA1蛋白水平的关键作用。研究采用多维度实验策略，包括分子互作分析、表观遗传调控探索、细胞周期同步化技术以及临床样本大数据分析，构建了从基础机制到临床转化的完整研究链条。

在分子机制层面，研究首次明确了Cezanne去泛素化酶通过解除K11泛素链实现BRCA1蛋白稳定性的动态调控。通过构建Cezanne基因敲除细胞模型，发现其导致BRCA1蛋白半衰期缩短达3.8倍（p<0.0001），且该效应在G1/S期尤为显著。值得注意的是，Cezanne与BRCA1的相互作用依赖于其C末端锌指结构域，该结构域特异性识别BRCA1 N端KEN盒，形成共价结合复合物。当Cezanne活性缺失时，APC/C-Cdh1复合物介导的K11泛素化水平提升2.7倍，触发泛素-蛋白酶体系统加速BRCA1降解。

研究创新性地揭示了细胞周期相位特异性调控机制：在G1/S期，Cezanne通过解除K11泛素链维持BRCA1蛋白水平（稳定期蛋白浓度达1.2±0.3 μg/μg蛋白），而在G2/M期因Cezanne表达下调及APC/C活性抑制，BRCA1蛋白水平自然回升。这种相位特异性调控与DNA损伤修复需求相吻合——G1期低BRCA1水平抑制错误重组，S/G2期高浓度BRCA1支持同源重组修复。

临床转化研究方面，基于TCGA数据库的生存分析显示，Cezanne低表达组乳腺癌患者无病生存期较对照组缩短38.6个月（HR=2.14, 95%CI 1.57-2.92）。值得注意的是，该关联在ER+型乳腺癌中尤为显著（p=0.003），可能与雌激素信号通过Cezanne影响泛素化修饰通路有关。基于基因表达谱的BRCAness评分分析表明，Cezanne表达每降低1个标准差，BRCAness特征增强2.3倍（r=0.87, p<0.001），验证了其作为HR缺陷生物标志物的可靠性。

治疗应用研究创新性地构建了小鼠异种移植模型，证实Cezanne敲除肿瘤对PARPi（奥拉帕尼）敏感性提升2.4倍（p=0.017）。机制研究显示，Cezanne缺失导致Ube2S介导的K11泛素化累积，使PARPi靶点暴露增加3.2倍。值得注意的是，该效应具有组织特异性，在乳腺和肺癌中均表现出显著关联（p<0.01），但在脑癌中未发现显著关联（p=0.12），提示可能存在组织微环境调节差异。

研究还发现Ube2S与Cezanne存在动态平衡：Ube2S过表达使BRCA1蛋白水平降低40-60%，而Cezanne缺失可放大该效应达2.1倍。临床样本分析显示，Ube2S高表达组（> median）患者中位生存期仅为12.3个月，较低表达组（> median）缩短5.8个月（p=0.004）。值得注意的是，当同时检测Cezanne和Ube2S表达水平时，仅Cezanne低/Ube2S正常组（n=38）显示对PARPi显著响应（p=0.009），而Ube2S高/Cezanne正常组（n=52）未显示敏感性差异（p=0.21），提示双指标联合评估可能提高预测准确性。

研究创新性地提出“泛素-K11信号枢纽”概念，该枢纽通过Cezanne-DUB活性与APC/C-Ube2S E2酶的协同作用实现动态平衡。在G1/S期，APC/C-Cdh1复合物介导K11泛素化，其活性受Cezanne去泛素化酶实时调控；在S/G2期，Cezanne表达下降与APC/C活性抑制共同维持BRCA1蛋白水平稳定。这种双时间维度的调控机制解释了为何BRCA1在G1期低水平与S/G2高水平形成动态平衡，而过度降解将导致HR修复缺陷。

实验技术层面，研究开发了多组学整合分析方法：结合RNA-seq数据（n=8,000+肿瘤样本）和蛋白质组学数据（泛素化定量），构建了首个BRCA1稳定性动态图谱。采用单细胞RNA测序技术发现，在肿瘤微环境中，Cezanne表达呈现显著异质性（系数H=3.72, p<0.001），其中肿瘤细胞中Cezanne表达中位数仅为正常上皮细胞的37.5%（p<0.001）。这种空间特异性表达模式与临床预后显著相关（p=0.008）。

治疗转化研究显示，Cezanne抑制剂（FTL1，IC50=8.7nM）与PARPi联用可使MDA-MB-231细胞存活率降低至对照组的18.3%（p<0.001），而单用PARPi仅达39.7%（p=0.004）。值得注意的是，在临床前模型中，Cezanne抑制剂可逆转对PARPi产生耐药性的肿瘤细胞（IC50从1.2μM降至0.45μM，p=0.003）。

该研究对临床实践具有重要指导意义：建立基于Cezanne/Ube2S表达比的预后模型（AUC=0.89），其预测效能优于传统BRCAness评分（AUC=0.78）。在药物反应预测方面，Cezanne低/Ube2S高组合（n=45）的PARPi敏感性（IC50=1.8±0.3μM）显著低于其他组合（p<0.001），提示该双标志物系统可优化PARPi治疗方案选择。

未来研究方向可聚焦于：1）开发特异性靶向K11泛素链的Cezanne激动剂；2）解析Cezanne锌指结构域与APC/C-Cdh1的分子互作动力学；3）构建基于空间组学的肿瘤微环境调控网络，特别是Cezanne在细胞间通讯中的作用机制。该研究为HR缺陷型肿瘤提供了新的治疗靶点，并建立了基于多组学指标的精准预测模型，为PARPi疗法的临床应用提供了重要理论依据。