USP2下调通过黏着斑与ECM通路信号促进胃癌进展并预示不良预后

本研究针对胃癌治疗中靶向治疗响应率低的临床难题，聚焦去泛素化酶USP2在胃癌中的作用机制。团队通过多组学分析发现USP2在胃癌组织中显著低表达，实验证实过表达USP2可抑制癌细胞增殖、迁移并促进凋亡。机制研究揭示USP2通过调控黏着斑（focal adhesion）和ECM受体相互作用通路影响肿瘤恶性表型，并构建了基于USP2的预后预测模型。该研究为胃癌靶向治疗提供了新的潜在靶点，对个体化治疗策略开发具有重要临床意义。

　　

胃癌作为全球最常见的恶性肿瘤之一，虽然近年来在诊断方法和治疗手段上取得了显著进步，但多数患者仍未能从现有治疗中获益。由于早期诊断率低，大多数胃癌确诊时已处于中晚期，而现有靶向药物如HER2和PD-L1抑制剂仅对部分患者有效。这种治疗困境促使科研人员不断寻找新的治疗靶点和策略。 ubiquitin-proteasome system（UPS，泛素-蛋白酶体系统）作为细胞内蛋白质降解的主要途径，在肿瘤发生发展中起着关键调控作用。USP2（ubiquitin-specific peptidase 2，泛素特异性肽酶2）作为USP家族成员，在多种恶性肿瘤中呈现异常表达，但其在胃癌中的作用机制尚不明确。

为了深入探究USP2在胃癌中的表达特征和功能机制，研究团队整合多组学数据分析与实验验证，系统阐述了USP2在胃癌发生发展中的调控作用及其临床意义。该研究成果近期发表于《Scientific Reports》期刊，为胃癌靶向治疗提供了新的理论基础和实践指导。

研究采用的主要技术方法包括：利用TCGA和GEO数据库进行泛癌分析；通过免疫组化（IHC）检测40例胃癌患者临床标本；使用CCK8、transwell、侵袭实验和流式细胞术分析细胞功能；采用RNA测序和生物信息学方法进行通路富集分析；构建基于USP2的预后预测模型并进行外部验证；通过GDSC和cMAP数据库进行药物敏感性预测。

低表达USP2在胃癌细胞和患者中的表达特征

研究人员首先通过泛癌分析发现USP2在包括胃癌在内的多种肿瘤组织中显著低表达。

在TCGA和GEO数据库中都证实USP2在胃癌组织中的表达显著低于癌旁正常组织（p<0.001）。进一步在细胞系水平验证发现，与正常胃上皮细胞GES-1相比，四种胃癌细胞系（HGC27、MKN45、MGC803和SNU668）中USP2在mRNA和蛋白水平均显著下调。临床样本免疫组化结果同样显示，26例胃癌患者的USP2免疫组化评分显著低于配对癌旁组织（p<0.001）。

USP2差异表达对基因组和免疫细胞浸润的影响

基于USP2表达中值将TCGA-STAD患者分为高表达和低表达两组后，研究发现低USP2表达组主要与TTN、TP53和MUC16的错义突变相关。

低表达组的肿瘤突变负荷（TMB）、新抗原负荷和微卫星不稳定性（MSI）评分均显著高于高表达组（p<0.001）。免疫细胞浸润分析显示，低USP2表达组中CD8⁺ T细胞、活化记忆CD4⁺ T细胞、M1巨噬细胞和中性粒细胞浸润水平升高，而幼稚B细胞、静息记忆CD4⁺ T细胞、调节性T细胞和静息单核细胞和肥大细胞水平降低。

USP2过表达显著抑制胃癌细胞特性

通过构建USP2过表达（OE）细胞和阴性对照（NC）细胞，研究发现USP2过表达显著抑制了HGC27和MGC803细胞的增殖能力（p<0.001）。

伤口愈合实验和transwell实验表明USP2过表达显著降低了胃癌细胞的迁移能力（p<0.001）。同时，流式细胞术检测发现USP2过表达显著促进了细胞凋亡（p<0.001）。相反，通过siRNA干扰降低USP2表达则促进了细胞增殖、迁移并抑制了凋亡。

USP2过表达抑制黏着斑和ECM通路

RNA测序分析发现，在USP2过表达的HGC27细胞中共有2898个基因表达差异，其中865个基因下调。

GO功能富集分析显示这些下调基因主要与细胞连接组装、蛋白质定位正调控、轴突发生和细胞-基质粘附等生物过程相关。KEGG通路分析表明这些基因显著富集于肌细胞细胞骨架结构、黏着斑、轴突引导和ECM-受体相互作用等通路。GSEA富集分析进一步证实USP2过表达后黏着斑和ECM受体相互作用通路被显著抑制。Western blot检测发现USP2过表达降低了FAK、p-FAK、AKT、p-AKT、Src、p-Src、ERK和p-ERK等黏着斑通路关键蛋白的表达水平。

建立可靠的USP2差异基因预后预测模型

基于USP2表达差异，研究人员从434个差异表达基因中筛选出11个关键基因，构建了USP2差异基因组预后模型。

根据风险评分中值将患者分为高风险和低风险组，生存分析显示低风险组总生存期显著优于高风险组（p<0.0001）。ROC曲线证实该模型在预测1年、3年和5年总生存率方面具有良好效能（AUC分别为0.632、0.638和0.749）。多因素Cox回归分析显示年龄和USP2差异风险评分是胃癌的独立预后因素。研究人员进一步构建了包含这些独立预后因素的列线图预测模型，校准曲线显示预测生存率与实际生存率高度一致。

该模型在GSE66229、GSE26899和GSE13861队列中进行了外部验证，

结果显示风险评分在不同数据集中均能有效预测患者预后，证实了模型的稳健性和泛化能力。

小分子药物筛选和药物敏感性评估

研究发现高风险组对贝沙罗汀和林西替尼的估计IC₅₀值显著较低，而对阿法替尼的敏感性较低。通过cMAP数据库筛选，研究人员发现USP2表达与entinostat、SB590885和PF-562,271等小分子药物的敏感性显著相关。

这些发现为根据USP2表达水平选择个性化化疗方案提供了理论依据。

研究结论与讨论部分强调，USP2作为泛素-蛋白酶体系统的重要成员，在胃癌中发挥着负向调控作用。本研究首次系统揭示了USP2在胃癌中的表达特征、功能作用和分子机制，证实USP2低表达通过调控黏着斑和ECM受体相互作用通路促进胃癌进展。构建的USP2差异基因组预后模型为胃癌患者预后评估提供了可靠工具，而药物敏感性分析结果为个体化治疗策略制定提供了新思路。

该研究的重要意义在于：一方面深化了对USP2在胃癌中作用机制的理解，另一方面为胃癌靶向治疗提供了新的潜在靶点。USP2不仅可作为预后预测的生物标志物，还可能成为新的治疗靶点，为改善胃癌患者临床预后和生存率提供了新的可能性。未来研究可进一步探索靶向USP2的治疗策略，推动胃癌个体化治疗的发展。