综述:USP38在肿瘤恶性进展中的重要调控作用

【字体: 时间:2025年08月28日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇综述系统阐述了去泛素化酶USP38(Ubiquitin-Specific Protease 38)在肿瘤中的双重调控角色,通过调控HDAC1/3、LSD1、c-Myc等关键靶点及JAK2/STAT3等通路,影响肿瘤增殖、转移和耐药性,为靶向治疗提供新思路。

  

USP38:肿瘤中的双面调控者

1 引言

癌症治疗面临个体差异和肿瘤异质性的挑战,而调控蛋白稳态的去泛素化酶(DUBs)成为研究热点。USP38作为USP家族成员,通过移除靶蛋白泛素链维持其稳定性,在肿瘤中呈现复杂且组织特异性的调控作用。

2 USP38的遗传与蛋白信息

USP38基因位于4号染色体q31.21区,编码含1042个氨基酸的蛋白,其445-949位氨基酸构成USP功能域,负责催化活性。结构分析显示,USP38与USP35序列相似,暗示功能重叠可能。

3 临床样本研究

USP38在肺癌、胃癌中高表达且与不良预后相关,而在结直肠癌中低表达抑制肿瘤进展。这种差异提示其具有“癌基因”或“抑癌基因”的双重身份,可能取决于肿瘤微环境。

4 细胞研究

USP38通过下游靶点调控肿瘤细胞行为:在食管鳞癌中促进增殖,但在肾透明细胞癌中抑制生长。值得注意的是,结直肠癌研究中出现矛盾结果,可能与USP38表达阈值或通路交叉调控有关。

5 动物研究

移植瘤实验证实USP38的促癌或抑癌作用:肺癌模型中敲低USP38减小肿瘤体积,而结直肠癌中过表达反而抑制肿瘤生长。

6 USP38的生物学功能与机制

6.1 下游调控机制

  • HDAC1/3:USP38通过移除K63泛素链增强HDAC1/3去乙酰化活性,调控干细胞相关基因(如SOX2)转录。

  • LSD1:依赖USP38的C454催化位点稳定LSD1蛋白,促进乳腺癌转移。

  • c-Myc:间接抑制FBW7α介导的c-Myc降解,驱动肿瘤代谢重编程。

  • HIF-1α:在非小细胞肺癌中,USP38清除HIF-1α的K11泛素链,稳定该蛋白并促进免疫逃逸。

  • JAK2/STAT3通路:在胶质瘤中负调控该通路,抑制肿瘤迁移。

6.2 上游调控机制

  • KLF5:USP38与KLF5的1-200aa区域结合,其活性受SUMO化酶PIAS1/去SUMO化酶SENP2动态调控。

  • METTL14:与USP38形成正反馈环,通过m6A修饰增强USP38 mRNA稳定性。

7 USP38抑制剂现状与展望

借鉴USP7抑制剂P5091的设计策略,未来可开发靶向USP38催化域C454的小分子化合物或PROTAC降解剂。但需注意组织特异性,避免脱靶效应。

8 讨论与展望

USP38的“双面性”源于其对不同底物的选择性调控,未来需解析其结构基础,并探索与化疗/免疫治疗的联用方案。尽管挑战重重,USP38仍是极具潜力的精准治疗靶点。

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