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LAPTM5通过抑制LAMP1泛素化稳定溶酶体膜维持自噬流促进非小细胞肺癌顺铂耐药
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月24日 来源:Cellular Signalling 4.4
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本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)顺铂耐药这一临床难题,揭示了溶酶体跨膜蛋白LAPTM5通过竞争性结合WWP2抑制LAMP1泛素化降解,从而稳定溶酶体膜、维持自噬流的关键机制。研究人员发现LAPTM5敲除会引发溶酶体膜通透性增加,导致组织蛋白酶D(CTSD)释放并升高活性氧(ROS)水平,最终加速细胞死亡。该研究为克服NSCLC顺铂耐药提供了新的治疗靶点,具有重要转化医学价值。
肺癌作为全球发病率与死亡率最高的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达80-85%。顺铂作为NSCLC治疗的一线化疗药物,其疗效常因耐药性而受限——约30-50%患者存在先天耐药,而获得性耐药更是导致治疗失败的主要原因。现有研究表明,自噬(autophagy)激活是肿瘤细胞逃避顺铂毒性的重要机制,但溶酶体膜稳定性如何调控这一过程仍属未知。山东第一医科大学附属肿瘤医院的研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究,首次阐明溶酶体跨膜蛋白LAPTM5通过分子伴侣机制稳定LAMP1蛋白,从而维持溶酶体功能完整性的全新耐药机制。
研究采用qPCR检测细胞系基础表达、CCK-8法测定药物敏感性、透射电镜观察自噬体形成、免疫共沉淀验证蛋白互作等技术。临床样本分析显示LAPTM5在耐药组织中显著高表达,动物实验证实其敲除能恢复顺铂敏感性。
LAPTM5表达诱导显著顺铂耐药
在SPC-A1、PC-9和A549细胞系中,过表达LAPTM5使顺铂IC50值提升2.1-3.8倍,而敲除后细胞存活率下降57-63%。透射电镜显示LAPTM5缺失导致自噬体累积,提示自噬流受阻。
分子机制解析
LAPTM5通过其C端结构域与E3泛素连接酶WWP2结合,竞争性阻断WWP2对LAMP1的K48位泛素化修饰。表面等离子共振(SPR)测定显示LAPTM5-WWP2结合亲和力(KD=3.2nM)显著高于LAMP1-WWP2(KD=15.7nM)。
溶酶体膜稳定性调控
LAPTM5敲除导致溶酶体膜通透性增加1.9倍,CTSD释放量提升2.4倍。共聚焦显微镜显示ROS荧光强度增加3.1倍,伴随线粒体膜电位下降42%。
该研究不仅阐明LAPTM5-WWP2-LAMP1轴调控溶酶体稳态的分子机制,更创新性提出"溶酶体膜稳定性-自噬流-化疗耐药"的级联调控模型。临床前实验显示LAPTM5抑制剂联合顺铂可使肿瘤体积缩小68%,较单药组提高2.3倍。这些发现为逆转NSCLC耐药提供了可药物化的新靶点,也为开发溶酶体膜稳定剂类抗癌药物奠定了理论基础。
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