超突变子宫内膜癌的增殖–侵袭二分法：配对转录组揭示lncRNA–ECM网络与泛素–蛋白酶体/UCHL轴的协同重塑

《International Journal of Molecular Sciences》：The Proliferation–Invasion Dichotomy: Transcriptomic Signatures of lncRNA and Ubiquitin–Proteasome Networks in Hypermutated Endometrial Cancer

子宫内膜癌（endometrial cancer, EC）发病率在全球范围内显著上升，因此亟需阐明驱动疾病特征化与进展的分子机制。子宫内膜癌演进由经典Wnt和p53通路改变驱动，然而，协调从局部增殖向间质侵袭转变的机制，即增殖–侵袭二分法（proliferation–invasion dichotomy），仍知之甚少。尽管长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）正成为不同肿瘤表型的关键相关因素，但其在子宫内膜癌进展过程中与更广泛泛素–蛋白酶体系统（ubiquitin–proteasome system, UPS），特别是E3连接酶（E3 ligase）和去泛素化酶（deubiquitinase, DUB）网络的协调作用，在很大程度上尚未被探索。研究人员对来自38例患者临床队列的福尔马林固定石蜡包埋（formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE）组织进行了全转录组RNA测序（RNA sequencing），该队列包括34例原发性子宫内膜癌，涵盖不同分子亚型[微卫星不稳定（microsatellite instability, MSI）、聚合酶ε（polymerase epsilon, POLE）、p53abn和无特定分子谱（no specific molecular profile, NSMP）]，以及4例癌前子宫内膜上皮内瘤变（endometrial intraepithelial neoplasia, EIN）病变。为严格控制患者特异性基线混杂因素，研究人员采用严格的患者内匹配配对设计（肿瘤 vs. 相邻正常组织）进行差异基因表达和主成分分析（principal component analysis, PCA）。对批次校正后转录组的主成分分析显示，肿瘤与配对相邻正常表型之间存在显著分歧。这种空间分歧在很大程度上以与细胞外基质（extracellular matrix, ECM）重塑强烈相关的lncRNA特征（包括SOCS2-AS1）为特征。同时，研究人员在更广泛的UPS网络中识别出关键的、恶性肿瘤特异性的转录组失调。在这一改变的转录景观中，泛素C端水解酶（ubiquitin C-terminal hydrolase, UCHL）家族成为一个高度显著的节点。与匹配对照相比，UCHL5在泛癌队列中表现出稳健的全局上调（log₂FC = 0.83，p_adj < 0.001）。值得注意的是，UCHL3表现出全局上调（log₂FC = 1.23，p_adj = 0.002），且高度集中于微卫星不稳定（MSI）和聚合酶ε（POLE）超突变亚型，提示其可能是对高突变负荷固有预测细胞应激的潜在代偿性转录组反应。在癌前EIN病变的探索性亚组（n = 4）中，既未观察到侵袭性lncRNA网络，也未观察到显著的UPS/UCHL失调，提示这是一项需要在更大队列前驱病变中验证的初步趋势。研究人员的配对转录组图谱显示，子宫内膜癌进展以分歧的转录组程序为特征：特定lncRNA网络与ECM的侵袭性重塑紧密耦合，而广泛UPS网络的同步失调反映了与该表型转变相关的蛋白质稳态改变。关键UPS节点（如MSI/POLE肿瘤中的UCHL3）的显著上调，凸显了超突变子宫内膜癌中新型、可酶靶向脆弱性的景观。

子宫内膜癌（endometrial cancer, EC）发病率持续上升，其演进由经典Wnt和p53通路改变驱动，但从局部增殖向间质侵袭转变的增殖–侵袭二分法（proliferation–invasion dichotomy）机制尚不明确。长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）是不同肿瘤表型的重要相关因素，但其与泛素–蛋白酶体系统（ubiquitin–proteasome system, UPS），尤其是E3泛素连接酶（E3 ubiquitin ligase）和去泛素化酶（deubiquitinase, DUB）网络在子宫内膜癌进展中的协调仍大多未被探索。为填补这一空白，研究人员对38例患者临床队列的福尔马林固定石蜡包埋（formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE）组织进行全转录组RNA测序，包括34例原发性子宫内膜癌[涵盖微卫星不稳定（microsatellite instability, MSI）、聚合酶ε（polymerase epsilon, POLE）、p53abn和无特定分子谱（no specific molecular profile, NSMP）]及4例癌前子宫内膜上皮内瘤变（endometrial intraepithelial neoplasia, EIN）。采用严格的患者内配对设计（肿瘤 vs. 相邻正常组织）控制基线混杂。主成分分析（principal component analysis, PCA）显示肿瘤与配对相邻正常表型显著分歧，非编码区与编码区均发生相当幅度改变。差异表达分析发现1475个mRNA和577个lncRNA显著失调。功能富集显示，MSI/POLE超突变肿瘤广泛上调蛋白酶体清除机制、20S Proteasome核心和多泛素化特征，而p53abn和NSMP缺乏全局UPS富集。DUB聚类中，UCHL3在MSI/POLE中显著上调，UCHL1在各亚型均未改变；USP18、USP43和OTUB2高度富集。E3连接酶层面，MSI/POLE广泛上调多个家族，NSMP中BTB结构域和A20锌指E3连接酶家族显著抑制。癌症标志富集显示，EIN亚组未显著富集经典标志；全局肿瘤中E2F Targets、G₂M Checkpoint和mTORC1 Signaling上调。MSI/POLE免疫激活最显著，干扰素γ反应和炎症反应富集；P53通路在MSI/POLE中净激活，而p53abn无全局富集但下游靶点重排，CDH13和ZBTB16在p53abn和MSI/POLE中抑制，SLC7A11在所有侵袭亚型上调且p53abn较弱。EMT通路在所有肿瘤亚型普遍抑制，可能反映组织细胞组成变化。lncRNA分析将转录组分为两个程序：增殖模块（Cluster 1）富集核分裂和染色体分离，LINC01106与LINC01123近乎完美共表达并与F11R强相关；侵袭模块（Cluster 2）富集ECM组织和细胞–基质黏附，中心节点为SOCS2-AS1。共表达分析显示SOCS2-AS1与宿主基因SOCS2显著相关，但与金属蛋白酶ADAM33的同步更强（R = 0.84/0.86，p < 10^?11），提示其与促侵袭ECM程序高度同步。讨论部分指出，UCHL5在癌组织中显著上调并稳定致癌信号中间体；UCHL3全局上调，尤其在MSI/POLE中，可能作为高突变负荷相关细胞应激的代偿机制。EIN中UCHL1、UCHL3、UCHL5未见显著失调，研究人员提出UCHL激活可能不是早期起始事件，而是侵袭转变中获得性依赖。基因组不稳定性定义免疫和蛋白稳态景观，MSI/POLE高新生抗原负荷伴随干扰素γ和炎症反应，可能为UCHL3和UPS上调提供机制背景。p53abn缺乏全局p53信号富集，确认TP53突变导致经典转录活性丧失；CDH13和ZBTB16在侵袭性亚型共同抑制，SLC7A11普遍上调，p53abn中诱导较钝。EMT全局抑制需单细胞或去卷积验证。lncRNA分叉中，LINC01106/LINC01123/F11R关联增殖，SOCS2-AS1与ADAM33 trans相关提示侵袭程序。E3连接酶中SOCS1/SOCS3在NSMP下调，SOCS2在MSI/POLE和p53abn抑制。局限性包括样本量小、EIN仅4例、相邻正常组织并非健康基线、bulk组织共表达可能反映细胞组成、UPS结论仅基于转录组且无蛋白水平验证。研究结论翻译：本研究增加数据以帮助重新定义子宫内膜癌的分子景观，其包含与两个相反功能状态相关的不同转录组特征：由有丝分裂检查点驱动的增殖生长程序，以及与SOCS2-AS1等不同lncRNA网络强相关的侵袭程序。关键的是，这些侵袭性表型的可持续性似乎依赖蛋白质稳态的精确调控。研究人员识别出广泛UPS的深刻重连，涵盖多种E3连接酶和去泛素化酶，作为支持高周转状态的基本酶机制。在该网络中，UCHL5在整个队列中的全局上调，以及UCHL3在超突变肿瘤中的靶向转录上调，成为突出转录组特征。这提示一种模型：lncRNA相关转录重编程引导肿瘤表型轨迹，同时同步UPS失调提供必要蛋白质稳态能力以管理产生的蛋白毒性应激。因此，靶向这些局部UPS脆弱性，尤其是UCHL轴，可能提供有效治疗途径，以瓦解子宫内膜癌增殖扩展和侵袭传播所需的蛋白质稳定性。