CHMP2B截短突变通过上调HSP70减少TDP-43聚集并破坏晚期内体功能

本研究揭示了CHMP2B基因C端截短突变（CHMP2Bintron5 ）通过上调HSP70表达，促进TDP-43聚集体的核周质量控制区（JUNQ）定位并增强其蛋白酶体降解，同时破坏晚期内体（LE）-溶酶体融合功能。该发现为肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶变性（FTLD）的发病机制提供了新的分子视角。

　　

研究背景
神经退行性疾病领域长期被一个矛盾现象困扰：TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）的细胞质聚集是肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶变性（FTLD）的核心病理特征，但某些携带内体相关基因突变的患者却未出现典型TDP-43病理。其中，CHMP2B基因的C端截短突变（CHMP2B^intron5
）会导致染色体3相关额颞叶痴呆（FTD3），其特征是晚期内体（LE）功能紊乱，但病理检查显示泛素化和p62阳性包涵体中缺乏TDP-43。这种矛盾提示内体系统与TDP-43代谢可能存在未被揭示的调控机制。

研究设计与方法
研究人员通过构建CHMP2B野生型（WT）、ALS相关突变I29V和FTD相关突变CHMP2B^intron5
的质粒，在Neuro2a细胞中研究其对TDP-43代谢的影响。关键技术包括：免疫印迹分析蛋白表达、免疫荧光观察亚细胞定位、RNA测序（RNA-seq）筛选差异基因、实时定量PCR验证基因表达，以及通过药物抑制实验（如蛋白酶体抑制剂MG132和HSP70抑制剂VER-155008）验证功能机制。

研究结果

3.1 CHMP2B截短突变特异性减少聚集倾向型TDP-43
实验发现CHMP2B^intron5
显著降低聚集倾向型TDP-43（3A2S）的蛋白水平，但不影响野生型TDP-43。这种作用依赖于蛋白酶体降解途径，且伴随TDP-43 mRNA水平升高，提示存在转录后调控。

3.2 突变促进TDP-43向核周质量控制区富集
免疫荧光显示CHMP2B^intron5
使TDP-43聚集体被捕获在波形蛋白（vimentin）包裹的核周区（JUNQ），而野生型CHMP2B则导致TDP-43与溶酶体标记物Lamp1共定位的环状结构形成。

3.3 突变上调HSP70表达
RNA-seq发现CHMP2B^intron5
显著诱导热休克蛋白HSP70（HSPA1A/B）表达。RT-qPCR和免疫印迹证实该效应具有特异性，且不受TDP-43共表达影响。

3.4 HSP70驱动TDP-43聚集体的JUNQ定位与降解
HSP70过表达可减少TDP-43 3A2S的不可溶组分，而其抑制剂VER-155008则抑制聚集体向JUNQ的募集，表明HSP70通过促进错误蛋白的核周区隔离增强其降解。

结论与意义
这项研究首次揭示CHMP2B^intron5
通过双重机制影响神经退行性病变：一方面破坏LE-溶酶体通路导致内体功能障碍，另一方面通过HSP70上调激活蛋白酶体介导的TDP-43聚集体清除。这种补偿性降解机制解释了FTD3患者缺乏TDP-43病理的现象，并为ALS/FTLD的治疗提供了新靶点——通过调控HSP70或内体-蛋白酶体交叉对话可能缓解蛋白质稳态失衡。论文由Yohei Iguchi等团队完成，发表于《Neurochemistry International》，数据已上传至NCBI（登录号PRJNA1208974）。