E3泛素连接酶TRIM63通过调控HOXA10介导脂肪酸β-氧化抑制肺腺癌转移的分子机制

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3

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  本研究揭示了TRIM63-HOXA10调控轴在肺腺癌(LUAD)转移中的关键作用。研究人员通过临床样本分析、体内外实验及生物信息学手段,首次发现TRIM63通过泛素化降解HOXA10,抑制脂肪酸β-氧化(FAO)通路,从而阻断LUAD转移。该研究为靶向TRIM63-HOXA10-FAO轴的精准治疗策略提供了理论依据。

  

肺腺癌(LUAD)是全球癌症死亡的首要原因,其高转移特性是临床治疗的主要挑战。尽管已知同源盒基因HOXA10在多种癌症中促进恶性进展,但其在LUAD中的调控机制仍不明确。浙江大学医学院附属邵逸夫医院的研究团队发现,LUAD组织中HOXA10蛋白水平显著升高,通过体内外实验证实其可促进肿瘤细胞增殖、迁移和上皮-间质转化(EMT)。更关键的是,研究首次揭示了E3泛素连接酶TRIM63通过泛素-蛋白酶体途径降解HOXA10,进而抑制脂肪酸β-氧化(FAO)通路,最终阻遏LUAD转移。这一发现为开发靶向TRIM63-HOXA10-FAO轴的新型疗法提供了重要线索,相关成果发表于《Biochemical Pharmacology》。

研究采用10例LUAD患者配对样本进行蛋白质印迹(WB)和免疫组化(IHC)分析,结合TCGA数据库进行基因集富集分析(GSEA)。体外实验通过慢病毒介导的基因敲降/过表达,结合Transwell迁移、伤口愈合和脂质染色(BODIPY 493/503)等技术;体内采用裸鼠皮下移植瘤和肺转移模型验证表型。重组人肉碱棕榈酰转移酶1B(rhCPT1B)挽救实验阐明FAO通路作用。

HOXA10在LUAD中高表达
临床样本显示LUAD组织HOXA10蛋白水平显著高于癌旁组织(图1B-C),A549、Calu-3等细胞系中表达量是正常支气管上皮细胞16HBE的3倍(图1D)。功能实验表明,敲降HOXA10可抑制细胞增殖、迁移及EMT标志物表达,而过表达则产生相反效应。

HOXA10通过FAO通路促进转移
GSEA分析提示HOXA10与FAO通路显著相关(图3A)。敲降HOXA10导致细胞内脂质蓄积(BODIPY染色阳性率增加2.1倍),同时CPT1B等FAO关键酶表达下降。外源添加rhCPT1B可逆转HOXA10敲降对细胞迁移的抑制作用,证实FAO是HOXA10促转移的下游效应通路。

TRIM63介导HOXA10泛素化降解
免疫共沉淀证实TRIM63与HOXA10存在直接相互作用(图6B)。过表达TRIM63使HOXA10蛋白半衰期缩短至对照组的1/3,且泛素化水平提高4.5倍。值得注意的是,TRIM63过表达可抑制LUAD细胞迁移,但该效应能被HOXA10过表达所抵消,表明TRIM63通过靶向HOXA10发挥作用。

结论与意义
该研究首次阐明TRIM63-HOXA10-FAO轴在LUAD转移中的级联调控机制:TRIM63作为E3泛素连接酶促进HOXA10降解,进而抑制FAO通路,最终阻遏肿瘤转移(图8)。这一发现不仅拓展了对HOXA10转录后调控的认识,还为开发基于泛素化调控的LUAD治疗策略提供了新靶点。鉴于FAO在多种癌症代谢重编程中的普适性,该机制可能具有更广泛的肿瘤生物学意义。研究团队建议未来可探索小分子化合物靶向TRIM63-HOXA10相互作用的可行性,或联合CPT1B激动剂进行代谢干预治疗。

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