《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》：Ubiquitin-specific peptidase 40 promotes cellular proliferation and inhibits apoptosis through deubiquitination-mediated stabilization of c-MYC in acute myeloid leukemia
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USP40通过去泛素化c-MYC促进急性髓系白血病增殖并抑制凋亡，揭示其作为潜在治疗靶点的机制。
文福|吴巧良|姚艳茹|孙英森|王华芳|蒋洁|郑晓燕|王丽娜|胡晓歌|童向敏|徐秋然
浙江省肿瘤分子诊断与个体化医学重点实验室，浙江省人民医院（附属医院），杭州医学院，杭州，310014，浙江，中国
摘要 背景 泛素特异性肽酶40（USP40）属于去泛素化酶家族，调控多种细胞过程。近期研究日益强调USP40在癌症发展中的作用。然而，USP40影响急性髓系白血病（AML）进展的具体机制仍不明确。
方法 使用基因表达谱交互分析、逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）和Western blotting（WB）检测AML组织和细胞系中的USP40表达水平。Kaplan-Meier图用于评估USP40表达与AML患者预后的关联。通过Cell Counting Kit-8、5-乙炔基-2′-脱氧尿苷掺入实验、凋亡检测以及裸鼠皮下肿瘤模型，研究USP40表达对AML细胞体外和体内增殖及凋亡的影响。进一步通过Western blotting、RT-qPCR、免疫荧光检测、共免疫沉淀实验和环己亚胺追踪实验探讨USP40与c-MYC之间的关系，并通过拯救实验评估USP40-c-MYC轴在AML进展中的功能作用。
结果 与正常对照组相比，AML组织和细胞系中USP40表达升高，且与不良预后相关。USP40通过促进细胞增殖和抑制凋亡加速AML进展。其机制是USP40选择性地去除c-MYC上的K48连接的多聚泛素链，从而阻止其通过泛素-蛋白酶体途径降解。
结论 USP40通过去泛素化c-MYC加速AML进展，表明USP40-c-MYC轴可能是AML治疗的潜在靶点。
引言 白血病是全球第10大致命癌症，每年导致305,033人死亡[1]。最常见的白血病亚型是急性髓系白血病（AML），这是一种高度异质性的造血系统恶性肿瘤，影响儿童和老年人[2]。尽管近年来治疗方案有所进步，但部分老年AML患者的临床预后仍不理想[3]。确定更有效的分子标志物对于阐明AML进展机制至关重要。
泛素化是一种重要的翻译后修饰，它在蛋白质降解中起核心作用，并调控多种细胞生理和病理过程[4,5]。E3泛素连接酶和去泛素化酶（DUBs）作为关键的泛素修饰酶，对这些过程的调控至关重要[6]。泛素化是一种动态且可逆的翻译后修饰，而DUBs通过切割泛素基团来稳定目标蛋白，防止其被蛋白酶体降解[5]。泛素特异性肽酶40（USP40）属于泛素特异性肽酶家族，作为DUB参与调节细胞信号通路和肿瘤进展。例如，在肝细胞癌（HCC）中，USP40表达升高，通过促进细胞增殖、迁移和干性在体外和体内促进肿瘤进展[7,8]。然而，USP40在AML中的具体作用和分子机制仍不明确。
MYC癌蛋白是一种关键的转录因子，调控许多对细胞增殖和代谢途径至关重要的基因表达[9,10]。在AML中，c-MYC的失调通常由基因组扩增引起，通过诱导异常细胞周期进展和抗凋亡驱动疾病进展。这种失调与不良临床结果显著相关，并降低治疗效果[11],[12],[13],[14]。严格调控c-MYC表达对维持细胞稳态至关重要。泛素特异性肽酶（USPs）作为重要的MYC调节因子，通过去泛素化并稳定该蛋白从而促进肿瘤发生[15]。例如，USP16通过防止泛素介导的降解来稳定前列腺癌中的c-MYC[16]。然而，USP40在c-MYC翻译后稳定性和活性调节中的作用仍需进一步研究。
本研究显示，AML组织和细胞系中USP40表达显著升高，且其表达升高与不良临床结果相关。功能上，USP40在体外和体内均促进AML进展。其机制是通过去除c-MYC上的K48连接泛素链来稳定c-MYC，导致c-MYC积累和AML进展。这些发现表明USP40-c-MYC轴可能是AML治疗的潜在靶点。
实验部分 细胞培养 HS-5和NB4细胞系购自Jinyuan Biotechnology（上海，中国）。人类AML细胞系（KG1α、Kasumi-1和HL60）以及293T细胞系保存在浙江省肿瘤分子诊断与个体化医学重点实验室。所有细胞系均通过短串联重复序列（STR）分析验证其身份（Genetic Testing Biotechnology Corporation，苏州，中国）。HS-5和293T细胞系在DMEM培养基中培养，其他细胞系则在其他培养基中培养
USP40在AML中表达升高，与不良预后相关 基因表达谱交互分析（GEPIA）（
http://gepia.cancer-pku.cn/ ）是一个在线工具，提供RNA测序数据分析的定制功能，支持多种癌症类型的差异表达分析和谱图绘制[18,19]。初步分析显示，AML患者的USP40表达水平高于正常对照组（图1A）。RT-qPCR和Western blotting进一步证实了RNA（图1B）和蛋白质（
讨论 AML是一种起源于骨髓干细胞的侵袭性血液系统恶性肿瘤，常伴有感染、贫血和出血等严重并发症[23]。新型治疗药物的开发显著改善了老年和身体状况不佳的AML患者的临床预后[24]。然而，复发性AML的预后仍然较差，过去25年来生存率几乎没有改善[25]。因此，全面了解
结论 本研究确定USP40是c-MYC的新的去泛素化酶，并揭示了其在AML发展和进展中的关键作用。USP40-c-MYC轴作为AML进展的功能驱动因素，提示该通路可能是AML治疗的潜在靶点。
以下是本文相关的补充数据。
CRediT作者贡献声明 QX、XH和XT设计了研究；WF、QW、YY、YS和HW进行了实验。QW、JJ、XZ、LW和WF分析了数据；WF和XT提供了试剂/材料/分析工具；WF撰写了初稿。QX、XH和XT审阅并修改了论文。所有作者均阅读并批准了最终稿件。
伦理批准和参与同意 动物实验获得了浙江省人民医院动物伦理委员会的批准（批准编号20240127151527948805）。资助 本研究得到了浙江省教育厅 基础科学研究经费（KYYB2023011, KYQN202110）、浙江省医药卫生科技项目 （2025KY593）、浙江省公益研究项目 （LGF20H080001）、衢州市科技攻关项目 （2023K119）、浙江省教育厅项目 （Y202249376）、浙江省中医药科技计划项目 的支持利益冲突声明 作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系致谢 我们感谢Bullet Edits Limited和Elsevier Language Editing服务对本文的语言编辑和校对工作。
