ZDHHC7与PPT1动态调控SPRY4棕榈酰化:克服骨肉瘤顺铂耐药的新治疗策略

【字体: 时间:2025年05月24日 来源:Research 8.3

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  为解决骨肉瘤(OS)顺铂耐药难题,研究人员通过多组学分析和功能实验,揭示PPT1通过去棕榈酰化降解SPRY4激活MAPK通路的关键机制,证实PPT1抑制剂GNS561可协同增强顺铂敏感性,为临床克服耐药提供新靶点。

  

骨肉瘤是青少年最常见的恶性骨肿瘤,尽管手术联合顺铂等化疗药物(cisplatin)的MAP方案(包含甲氨蝶呤、阿霉素)已广泛应用,但耐药导致的治疗失败使转移患者5年生存率不足20%。近年研究发现,蛋白质棕榈酰化(palmitoylation)修饰酶PPT1(palmitoyl-protein thioesterase 1)在肿瘤耐药中起关键作用,但其在骨肉瘤中的机制尚未阐明。

为破解这一难题,中南大学的研究团队在《Research》发表重要成果。他们通过整合GSE152048等单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据和TARGET-OS等大样本队列,首次发现PPT1在骨肉瘤中异常高表达且与不良预后显著相关。借助OncoPredict算法,研究者证实PPT1表达水平与顺铂半数抑制浓度(IC50)呈正相关,分子对接实验更发现PPT1可直接结合顺铂分子。

关键实验技术
研究通过梯度浓度诱导构建顺铂耐药细胞株MG63/R和U2OS/R;采用树脂辅助捕获(RAC)和点击化学(click chemistry)技术检测SPRY4棕榈酰化水平;利用SynergyFinderPlus软件基于Bliss等4种模型评估GNS561与顺铂协同效应;结合显微CT(micro-CT)量化骨结构参数。

Elevated expression of PPT1 in OS
分析GSE11416等4个数据集显示,PPT1在骨肉瘤组织表达量较正常组织高3.2-5.8倍(P<0.001),且MG63细胞系表达最高。生存分析提示高PPT1患者5年生存率降低42%(P=0.003)。

Role of elevated PPT1 expression in multidrug resistance
OncoPredict显示PPT1表达与198种药物IC50显著相关(Spearman r=0.63)。耐药细胞中PPT1蛋白水平升高2.1倍(P<0.001),分子对接发现其与顺铂存在4个结合位点。

PPT1 enhances proliferation and suppresses apoptosis
敲低PPT1使MG63/R细胞增殖率下降68%(P<0.001),凋亡率增加3.5倍;过表达则促进软琼脂集落形成(P=0.002)。显微CT显示shPPT1组小鼠骨小梁体积分数(Tb.BV/TV)提升41%(P=0.008)。

PPT1 and ZDHHC7 antagonistically regulate SPRY4 palmitoylation
质谱鉴定出37个PPT1互作蛋白,Co-IP验证其与SPRY4直接结合。Css-Palm预测C165为关键棕榈酰化位点,突变该位点使SPRY4棕榈酰化水平降低82%(P<0.001)。ZDHHC7过表达使SPRY4棕榈酰化增加2.3倍,而PPT1过表达则促进其降解。

Synergistic effect of GNS561 and cisplatin
1μM GNS561使顺铂IC50降低57%(P=0.004),联合治疗凋亡率提高4.1倍。Bliss模型协同得分8.85,体内实验显示联合组肿瘤体积缩小76%(P<0.001)。

这项研究首次揭示PPT1-ZDHHC7通过动态调控SPRY4棕榈酰化(C165位点)影响MAPK通路激活的新机制。临床前数据表明,PPT1抑制剂GNS561不仅能单药抑制骨肉瘤进展,更可逆转顺铂耐药——当与顺铂联用时,通过破坏"棕榈酰化-去棕榈酰化"循环,使耐药细胞凋亡率提升至单药的4倍以上。该发现为克服骨肉瘤化疗耐药提供了双重靶向治疗策略,GNS561有望成为首个针对蛋白质修饰酶的抗骨肉瘤临床候选药物。研究团队建议未来开展针对PPT1抑制剂的II期临床试验,以验证其在改善患者生存方面的转化价值。

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