《Frontiers in Immunology》：Targeting the deubiquitinase USP28 in cancer: navigating context-dependent mechanisms and therapeutic resistance
泛素特异性蛋白酶28（USP28）是一种去泛素化酶，最初被鉴定为DNA损伤应激下稳定p53和c-MYC的调控因子。除维持基因组完整性和细胞周期检查点功能外，USP28还参与多种病理过程。在肺癌、胰腺癌、卵巢癌及肝细胞癌等多种实体瘤中，USP28显著上调，其通过稳定c-Myc、STAT3及SOX9等癌蛋白，促进细胞增殖、代谢重编程、侵袭及治疗抵抗。相反，在乳腺癌及部分黑色素瘤等特定环境中，USP28缺陷可驱动恶性进展，揭示其功能具有环境依赖性的双重特性。这些发现凸显了USP28信号通路的复杂性，并提示其作为精准医疗潜在治疗靶点的价值。本综述系统总结了USP28的分子特征与生理功能、其在肿瘤性疾病中的环境依赖性作用，及其在靶向治疗与生物标志物发现中的转化意义。
1 泛素-蛋白酶体系统与去泛素化酶
泛素-蛋白酶体系统（UPS）通过级联酶促反应介导真核生物蛋白质周转。E1泛素激活酶以ATP依赖方式激活泛素并将其转移至E2泛素结合酶，随后E3泛素连接酶识别特定底物并催化泛素从E2转移至靶蛋白，赋予底物特异性。去泛素化酶（DUBs）通过切割泛素-底物键或编辑泛素链逆转该修饰，从而调控底物稳定性与活性。泛素分子可通过不同赖氨酸残基或N端甲硫氨酸连接形成具有不同信号转导功能的泛素链：K48连接的泛素链通常引导底物至26S蛋白酶体降解；K63连接的泛素链参与信号转导、DNA修复等非降解过程；K11连接的泛素链调控细胞周期进程；K29连接的泛素链常与K48连接链协同介导蛋白酶体靶向。这些不同的链拓扑结构构成了决定底物命运的分子密码。USP28属于USP家族DUBs，可识别特定底物上的K48连接多泛素链，拮抗蛋白酶体降解。
2 USP28的分子特征与生理功能
2.1 USP28的分子特征
USP28基因定位于人类染色体1p34.2，编码属于USP家族的高分子量去泛素化酶。其氨基酸序列包含USP家族保守基序，特别是由半胱氨酸（Cys）、组氨酸（His）和天冬氨酸（Asp）组成的催化三联体，负责催化活性。高分辨率结构分析显示，USP28催化域呈现经典的“指-掌-拇指”折叠模式，其活性位点具有独特的构象特征：第366位谷氨酸（Glu366）位于关键配体结合口袋内，不仅对维持口袋稳定性和基础酶活性至关重要，还直接参与小分子抑制剂AZ1和Vismodegib的结合识别，该位点突变会损害药物结合亲和力，凸显其在催化功能与药物敏感性中的双重作用。此外，催化域包含特定的插入序列，可能为底物选择性和变构调节基序提供结构基础。USP28最显著的分子特征是存在组成型活性二聚体，与其同源蛋白USP25形成的自抑制四聚体形成鲜明对比。结构生物学证据表明，USP28二聚化界面依赖于催化域外的区域，涉及保守疏水簇和带电残基网络；其N端区域在调控寡聚平衡中起关键作用，决定二聚体与高阶寡聚态之间的动态转换。这种二聚体构象并非静态，而是通过变构效应直接调控酶活性：二聚化状态可限制其对PAF1c复合物等特定底物的招募能力，而基因毒性应激诱导的二聚体解离会暴露新的相互作用界面，从而激活下游信号通路。除催化核心外，USP28的非催化域（尤其是C端域）在介导特异性蛋白质相互作用中发挥决定性作用。该区域包含特定的53BP1结合基序，其功能严格依赖于PLK1激酶介导的磷酸化。临床基因组数据显示，癌症中频繁出现的错义突变集中于该C端结合域而非催化域，这些突变破坏USP28与53BP1的相互作用，导致p53稳定机制失效并加剧基因组不稳定性，凸显该非催化区在肿瘤发生中的驱动作用。此外，USP28表面还存在其他功能基序，如与E3连接酶DTX3L结合的区域，二者在DNA双链断裂位点形成拮抗反馈环，调控修复途径选择。USP28的分子特性还受多种翻译后修饰的动态调控，其中SUMO化尤为关键：常氧条件下，USP28发生SUMO化，表现出中等去泛素化活性；缺氧应激下，去SUMO化酶SENP1介导USP28去SUMO化，激活其酶活性并促进HIF-1α蛋白积累，形成SENP1-USP28-HIF-1α正反馈环路。此外，DYRK2激酶可通过磷酸化促进USP28泛素化降解，而USP28反过来稳定DYRK2蛋白水平，构成双向调控反馈环。
2.2 USP28的生理功能
USP28最初被鉴定为p53通路的关键正向调控因子，可在DNA损伤应激下通过去泛素化稳定p53蛋白。后续研究阐明了USP28在非经典通路中的功能，特别是在细胞周期监测、代谢重编程及表观遗传修饰中的作用，表明其是连接基因组稳定性、代谢稳态与环境应激信号的核心枢纽。
2.2.1 DNA损伤应答与细胞周期检查点调控
作为DNA损伤应答（DDR）网络的核心组分，USP28在多层面调控关键效应蛋白的稳定性与定位。电离辐射、铂类化疗药物（如顺铂）、拓扑异构酶抑制剂、紫外线及活性氧是常见的基因毒性应激来源。机制上，USP28通过其C端域与53BP1形成特定的USP28-53BP1-p53三元复合物，该复合物的组装严格依赖于PLK1激酶介导的53BP1磷酸化。这种三元结合模式通过空间位阻限制MDM2等E3泛素连接酶接近p53，保护p53免受降解，从而触发G1期细胞周期阻滞。若USP28的C端结合基序发生癌症高频突变位点突变，其与53BP1的相互作用减弱，无法在有丝分裂应激下有效积累p53，损害基因组完整性。USP28还通过拮抗E3连接酶DTX3L调控DNA双链断裂（DSB）修复途径选择：在DSB位点，DTX3L介导USP28的K48连接泛素化以促进其降解，而USP28反过来去泛素化并稳定DTX3L及其自身，形成负反馈环。这种动态平衡决定了非同源末端连接（NHEJ）与同源重组（HR）途径的优先级：高USP28活性倾向于促进NHEJ修复，而其缺陷可能导致修复途径偏好转变。此外，USP28通过稳定CHK2激酶增强ATM-Chk2-p53信号轴的传递效率，确保细胞暴露于电离辐射或复制应激时能快速启动检查点机制。
2.2.2 脂质代谢重编程与胆固醇合成调控
USP28在维持代谢稳态中起关键作用，特别是通过直接调控固醇调节元件结合蛋白2（SREBP2）驱动甲羟戊酸（MVA）通路。USP28特异性识别并结合SREBP2的成熟形式（nSREBP2），去除其K48连接多泛素链，从而阻止其被蛋白酶体降解。该调控具有高度底物特异性：USP28不影响SREBP1或其他代谢转录因子的稳定性，但特异性维持细胞内胆固醇合成酶的转录水平。在实体瘤中，氧分压常低于2%，这会稳定HIF-1α蛋白并重编程细胞代谢。功能实验证实，USP28缺陷会导致nSREBP2半衰期显著缩短及HMGCR等关键酶下调，显著增加鳞状细胞癌等对他汀类药物敏感肿瘤对他汀类药物的敏感性。
2.2.3 特定底物的差异调控与组织特异性
USP28对不同底物的调控效应随细胞类型及微环境信号而变化。在卵巢癌中，USP28稳定转录因子SOX9，间接上调SMARCA4、UIMC1及SLX4等DNA修复基因表达，从而赋予癌细胞对奥拉帕利等PARP抑制剂的抵抗性。相反，在乳腺癌模型中，USP28发挥抑癌功能，其缺陷促进上皮-间质转化（EMT）和血管生成，该效应独立于经典p53或HIF-1α通路。这种环境依赖性的功能双重性提示，USP28的底物选择性可能受组织特异性辅因子或竞争性结合蛋白调控，例如在特定组织中，USP28可能与特定E3连接酶形成独特复合物，从而改变其底物识别谱。
2.2.4 表观遗传修饰与染色质重塑中的作用
除调控蛋白稳定性外，USP28还直接在组蛋白修饰层面参与表观遗传调控。USP28被鉴定为组蛋白H2A第119位赖氨酸泛素化（ub-K119-H2A）的特异性去泛素化酶。生理条件下，USP28通过去除H2A上的泛素标记维持染色质开放状态，促进p21、p16等细胞周期抑制因子的转录表达。当USP28功能缺失时，ub-K119-H2A水平升高，导致染色质压缩及关键抑癌基因沉默，从而加速细胞增殖。这一发现将USP28的功能范畴从蛋白质稳态扩展至染色质重塑，揭示了其在表观遗传水平维持细胞稳态的机制。
2.2.5 免疫稳态调控与DUBTACs应用
USP28参与T细胞分化与炎症反应：USP28缺陷导致CD8+ T细胞数量增加但功能受损，表现为IL-17分泌减少及STAT5磷酸化升高，提示USP28参与维持T细胞的激活阈值与效应功能。去泛素化酶靶向嵌合体（DUBTACs）通过招募DUBs至特定底物以去除降解型泛素链。USP28招募型DUBTACs由USP28结合配体、化学连接子和靶蛋白识别模块组成。这种异双功能分子将USP28定位至底物附近，切割K48或K63连接多泛素链并阻断蛋白酶体降解，从而实现靶向蛋白稳定，其机制与PROTAC介导的降解截然不同。目前已报道两种USP28导向的DUBTACs：CFTR DUBTAC可稳定囊性纤维化突变体ΔF508-CFTR，并部分恢复其膜定位；cGAS DUBTAC可提高cGAS蛋白水平，放大cGAS-STING信号通路，增强先天抗肿瘤免疫。DUBTACs可实现功能重编程而非催化抑制，能够稳定抑癌蛋白或恢复功能缺失突变体的功能。然而，当前设计依赖亲和力较低的非共价USP28配体，底物范围仍局限于CFTR和cGAS，靶向经典抑癌蛋白的USP28型DUBTACs尚未开发；异双功能化合物的分子量较大限制了膜通透性，脱靶去泛素化风险仍需关注。此外，现有疗效数据仅限于细胞实验，动物药代动力学与毒性数据尚缺。近期开发的以USP28为招募DUB的第一类PPARγ DUBTACs（MS1727–MS1730）可在HeLa和MDA-MB-231细胞中以浓度和时间依赖性方式稳定PPARγ，需同时结合USP28和PPARγ发挥作用。这些PPARγ DUBTACs显著抑制癌细胞增殖并上调CD36、FABP4、LPL及FAS等PPARγ下游靶基因，通过代谢重编程为抗癌治疗提供了新策略。综上，USP28通过三元复合物组装、竞争性拮抗及翻译后修饰切换，调控DNA修复、代谢流、缺氧适应及表观遗传状态，这些机制随细胞类型、底物组成及微环境信号变化，共同构成USP28在肿瘤发生、代谢重编程及免疫调控中的作用基础。
2.3 USP28在肿瘤免疫与免疫治疗中的作用
2.3.1 USP28与肿瘤免疫微环境
新兴证据表明，USP28是肿瘤免疫微环境的关键调节因子。USP25/28双重抑制剂CT1113在多种免疫“冷”肿瘤模型中可触发依赖细胞毒性CD8+ T细胞的强效抗肿瘤免疫反应。机制上，CT1113通过增加CD8+ T细胞浸润与活性，同时减弱M2样促瘤巨噬细胞极化，逆转免疫抑制微环境，该结果经流式细胞术与单细胞RNA测序验证。分子水平上，YTHDF2被鉴定为USP25/28的冗余底物，双重抑制促进YTHDF2降解，从而消除YTHDF2介导的补体激活与免疫抑制。药理学或遗传学抑制USP25/28可显著增强小鼠“冷”肿瘤模型中对抗PD-1治疗的疗效，且无明显全身毒性。
2.3.2 USP28与cGAS-STING通路激活
USP28型DUBTACs已被用于激活先天抗肿瘤免疫。USP28招募型cGAS DUBTACs（MS2099和MS2100）可有效稳定cGAS蛋白，提高cGAMP水平，促进下游STING磷酸化及IRF3激活，从而放大cGAS-STING信号通路，诱导癌细胞抗增殖效应。该方法将USP28调控的治疗应用从催化抑制扩展至免疫调节的特异性底物稳定。
2.3.3 USP28与T细胞稳态
USP28还参与T细胞分化与炎症反应：USP28缺陷导致CD8+ T细胞数量增加但功能受损，表现为IL-17分泌减少及STAT5磷酸化升高，提示USP28参与维持T细胞的激活阈值与效应功能，表明USP28活性在DNA修复和肿瘤发生的经典功能之外，还可微调适应性免疫。
3 USP28在人类癌症中的作用与机制
USP28已成为多种病理过程中的关键调节因子，具有环境依赖性。尽管其在多数实体瘤中上调并促进肿瘤发生，但在部分癌症中也发挥抑癌效应。USP28在多种实体瘤中通过去除K48连接多泛素链直接去泛素化并稳定c-MYC。下文总结USP28在主要人类恶性肿瘤中的环境依赖性作用与分子机制。
3.1 肝细胞癌
肝细胞癌（HCC）是全球高致死性恶性肿瘤，早期起病隐匿，多数患者确诊时已属晚期，失去手术机会。尽管靶向治疗与免疫治疗取得一定进展，但肿瘤异质性与耐药仍是预后不良的主要原因。USP28是驱动HCC进展的关键癌基因，其在HCC组织中表达显著升高，高表达与患者不良预后及较短总生存期密切相关。功能研究显示，高USP28表达促进肝癌细胞增殖、迁移与侵袭，且与靶向药物索拉非尼耐药直接相关；敲低USP28可有效抑制肿瘤生长并增强药物敏感性。USP28通过多条信号轴驱动HCC进展：首先，miR-216b在HCC中下调，解除其对USP28的靶向抑制，进而上调USP28底物c-Myc及下游Cyclin E，加速细胞周期进程；其次，USP28直接与角蛋白1（KRT1）相互作用，通过去泛素化稳定KRT1蛋白，进而促进干扰素诱导跨膜蛋白3（IFITM3）表达，最终驱动肿瘤侵袭转移；此外，USP28可通过稳定TCF7L2激活Wnt/β-连环蛋白信号通路，进一步放大致癌效应。综上，USP28通过miR-216b/USP28/c-Myc、USP28/KRT1/IFITM3及USP28/TCF7L2/Wnt等多条通路促进HCC进展，是有潜力的预后生物标志物与治疗靶点。
3.2 非小细胞肺癌
肺癌全球发病率与死亡率长期居首位，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占比最高。尽管EGFR-TKIs等靶向治疗取得突破，但获得性耐药与放疗抵抗仍是临床难题。USP28在NSCLC中异常过表达，其水平与患者生存预后较差显著相关。功能实验表明，USP28过表达促进NSCLC细胞体外增殖与体内移植瘤生长，而敲低USP28可诱导肿瘤细胞凋亡并抑制肿瘤进展。USP28通过调控关键信号通路维持肿瘤生存优势：一方面，USP28直接与信号转导及激活因子3（STAT3）结合，通过去泛素化增强STAT3蛋白稳定性，持续激活STAT3信号通路驱动细胞无限增殖；另一方面，USP28稳定转录因子FOXK1，进而激活Hippo信号通路，该过程不仅促进细胞增殖，还诱导肿瘤细胞放疗抵抗。此外，USP28参与调控泛素化过程与DNA损伤应答，维持基因毒性应激下的细胞周期稳定性。值得注意的是，在广泛鳞状细胞癌（SCC）中，USP28呈现谱系依赖性致癌机制：SCC通常具有高基因组不稳定性，高度依赖特定癌基因的持续表达维持细胞身份。在此微环境下，USP28作为核心癌基因转录网络的稳定剂，通过去泛素化稳定ΔNp63（维持肿瘤细胞转录身份与上皮特征的核心因子）、c-MYC、c-JUN及NOTCH1等蛋白，促进细胞周期进程与存活。遗传失活USP28或使用纳摩尔浓度小分子抑制剂可破坏上述癌蛋白网络，剥夺肿瘤细胞身份并诱导凋亡。作为最常见的SCC亚型之一，肺鳞状细胞癌（LUSC）中USP28深度参与肿瘤代谢重塑：USP28通过去泛素化稳定SREBP2，激活甲羟戊酸（MVA）介导的胆固醇与类异戊二烯合成通路，为肿瘤细胞快速生长提供代谢支持；且USP28缺陷可显著增强鳞状癌细胞对他汀类药物的敏感性。近期证据还揭示了USP28介导肺腺癌治疗耐药的新机制：USP28及其底物SIRT1在奥希替尼耐药H1975细胞（H1975/OSI）及奥希替尼耐药NSCLC组织中显著上调。USP28直接与SIRT1相互作用并去泛素化，从而稳定SIRT1蛋白并延长其半衰期。功能上，USP28过表达增强细胞增殖与糖酵解（上调GLUT1和HK2）并抑制凋亡，从而介导奥希替尼耐药；反之，敲低USP28或SIRT1可恢复H1975/OSI细胞对奥希替尼的敏感性。综上，USP28在NSCLC及其鳞癌亚型中发挥核心驱动作用：整体NSCLC层面，USP28主要通过STAT3和Hippo/FOXK1通路驱动肿瘤细胞增殖与放化疗抵抗；泛SCC层面（含LUSC），其进一步通过稳定ΔNp63等谱系转录因子维持肿瘤细胞身份，并通过SREBP2轴重塑脂质代谢网络。因此，靶向USP28联合顺铂或放疗，或对鳞癌亚型采用USP28抑制剂联合他汀类代谢干预策略，有望成为突破NSCLC及各类SCC治疗瓶颈的联合方案。
3.3 胰腺癌
胰腺癌具有高度侵袭性与早期转移特征，临床预后极差。由于缺乏早期特异性诊断标志物，约80%患者确诊时已发生远处转移，丧失根治手术机会，且对现有放化疗方案普遍耐药，五年生存率不足10%。USP28是驱动胰腺癌恶性进展的关键因子，其在胰腺癌组织中表达水平显著高于正常胰腺，高表达与恶性表型及患者生存期缩短密切相关。功能验证表明，USP28过表达促进胰腺癌细胞增殖，敲低则可有效抑制体内外肿瘤生长。USP28的核心功能在于稳定转录因子叉头框蛋白M1（FOXM1）：USP28通过去泛素化阻止FOXM1被蛋白酶体降解，从而增强Wnt/β-连环蛋白信号通路活性，形成USP28-FOXM1-Wnt/β-连环蛋白正反馈环，驱动肿瘤细胞增殖并抑制凋亡。挽救实验证实，恢复FOXM1表达可逆转USP28沉默带来的抗肿瘤效应，证实该轴的依赖性。综上，USP28通过稳定FOXM1激活Wnt通路驱动胰腺癌进展，既是潜在诊断标志物，也是解决治疗局限性的靶点。
3.4 胆管癌
胆道系统恶性肿瘤（含肝内胆管癌）因侵袭性强、早期转移率高而治疗难度极大。约60%–80%患者确诊时已出现血管侵犯或远处转移，错过手术窗口，且对放化疗显著耐药，晚期患者中位生存期不足6个月。USP28在胆管癌（CCA）组织中表达水平显著高于正常胆管组织，高表达与恶性表型及不良预后密切相关。体外与体内实验证实，USP28缺陷显著抑制胆管癌细胞生长、迁移及上皮-间质转化（EMT）过程，提示其在驱动肿瘤进展中的关键作用。USP28主要通过重塑肿瘤代谢与激活存活信号通路发挥作用：首先，USP28通过去泛素化增强丙酮酸激酶M2（PKM2）稳定性，进而激活缺氧诱导因子1α（HIF-1α）信号通路，促进糖酵解与能量供应，为肿瘤快速生长提供代谢支持；其次，在肝内胆管癌中，USP28还可通过去泛素化稳定SIRT1蛋白，激活Akt/ERK信号通路，进一步促进细胞增殖与转移。动物模型显示，USP28过表达促进肿瘤生长与肺转移，而SIRT1过表达可逆转USP28缺陷导致的功能缺陷。综上，USP28通过PKM2-HIF-1α、SIRT1-Akt/ERK等多条信号通路驱动胆管癌进展，具有治疗相关性。
3.5 食管鳞状细胞癌
食管鳞状细胞癌（ESCC）是亚洲地区高发的消化道常见恶性肿瘤，其主要临床挑战为放疗抵抗与早期转移，导致治疗效果差、复发率高。USP28是ESCC中的关键癌基因，其表达水平与肿瘤分期及放疗抵抗显著相关。功能实验表明，敲低USP28可显著增强食管癌细胞对放疗的敏感性，提示靶向USP28可能是克服食管癌放疗抵抗的有效策略。USP28通过稳定癌蛋白c-Myc促进HIF-1α积累，从而抑制DNA损伤应答通路，使肿瘤细胞在辐射暴露下存活。该过程涉及c-Myc介导的下游信号级联，最终导致肿瘤细胞放疗耐受性增强。
3.6 结直肠癌
结直肠癌（CRC）是全球第三大常见恶性肿瘤。USP28在结直肠癌组织中表达显著升高，高表达与恶性肿瘤进展密切相关。抑制USP28可诱导关键转录因子降解，显著抑制肿瘤细胞增殖与代谢重编程，提示USP28-FOXC1轴是潜在治疗靶点。USP28通过去泛素化稳定转录因子FOXC1蛋白，阻止其被蛋白酶体降解。稳定后的FOXC1进而上调糖酵解相关基因表达，促进有氧糖酵解（Warburg效应）与肿瘤细胞快速增殖。该发现揭示了USP28在结直肠癌能量代谢与增殖调控中的作用，为开发USP28靶向治疗策略提供了分子基础。
3.7 卵巢癌
卵巢癌患者的主要临床挑战是对化疗药物（尤其是PARP抑制剂如奥拉帕利）产生耐药，导致治疗失败与预后不良。USP28在卵巢癌组织中高表达，其水平受β-连环蛋白/YAP1/TBX5复合物介导的转录调控，与患者不良预后显著相关。功能研究表明，高USP28表达是卵巢癌细胞对PARP抑制剂耐药的关键因素，而使用特异性USP28抑制剂AZ1可恢复肿瘤细胞对奥拉帕利的敏感性。USP28通过直接与SOX9相互作用，抑制FBXW7介导的SOX9泛素化降解，从而稳定SOX9蛋白水平。稳定后的SOX9结合SMARCA4、UIMC1及SLX4等DNA损伤修复基因启动子，增强同源重组修复能力，最终导致肿瘤对PARP抑制剂耐药。敲低USP28或使用抑制剂可促进SOX9降解，削弱DNA修复能力，从而逆转耐药表型。
3.8 胃癌
胃癌是全球第五大常见癌症，也是第三大癌症死亡原因，东亚地区负担尤重。USP28在胃癌组织中表达显著上调，其表达水平与肿瘤分化降低及转移能力增强密切相关。体外实验表明，抑制USP28可显著降低胃癌细胞增殖与侵袭能力，提示其在胃癌进展中的促癌作用。USP28的促癌效应可能涉及表观遗传调控通路：抑制USP28可下调赖氨酸特异性脱甲基酶1（LSD1/KDM1A）表达，从而抑制胃癌细胞增殖、侵袭及上皮-间质转化（EMT）过程；另有研究指出USP28参与胃癌S期细胞周期调控。
3.9 膀胱癌
尿路上皮癌（膀胱癌）是泌尿系统最常见恶性肿瘤，以高复发率与进展风险为特征。USP28在膀胱癌组织中表达显著高于正常组织，高表达与p53蛋白表达呈正相关，与肿瘤进展程度及患者预后密切相关。USP28可通过其C端域介导PLK1依赖性结合53BP1，这对维持有丝分裂应激记忆与p53稳定性至关重要，可能部分解释其在膀胱癌中与p53共表达及促进肿瘤进展的机制。
3.10 神经母细胞瘤
神经母细胞瘤是婴幼儿最常见癌症，也是儿童最常见颅外实体瘤，高危患者预后差。MYCN扩增是主要不良预后因素，此类肿瘤常对常规化疗耐药。USP28通过去泛素化直接稳定MYCN蛋白，延长其半衰期，从而驱动肿瘤细胞增殖。该机制存在于MYCN扩增与非扩增肿瘤中，提示USP28是该疾病跨分子亚型的广谱驱动因子。功能验证显示，遗传学敲低或药理学抑制USP28可显著降低MYCN（及c-MYC）蛋白稳定性，有效抑制高危神经母细胞瘤细胞生长。
3.11 黑色素瘤
恶性黑色素瘤全球疾病负担持续上升，易发生早期转移，脑转移是患者死亡主因。尽管BRAF抑制剂与免疫检查点抑制剂取得进展，但获得性耐药仍是重大挑战。USP28在黑色素瘤中呈现环境依赖性双重角色：一方面，高USP28表达与免疫抑制微环境（如NK细胞浸润减少）、高肿瘤突变负荷（TMB）及微卫星不稳定（MSI）相关，可能作为预测抗CTLA-4免疫治疗反应的生物标志物；另一方面，部分病例中USP28缺陷具有促耐药效应——通过稳定BRAF蛋白并异常激活MAPK通路，诱导肿瘤对BRAF抑制剂耐药。这提示低USP28表达可能是此类患者BRAF靶向疗效的负向预测指标，Rigosertib有望成为克服耐药的替代治疗方案。
3.12 乳腺癌
乳腺癌是全球女性最常见恶性肿瘤，具有高度分子异质性。USP28在乳腺癌（尤其浸润性导管癌）中的作用呈现复杂性：一方面，USP28通过稳定c-MYC等核蛋白在多种癌症中发挥促癌作用；另一方面，小鼠乳腺癌模型证据显示，USP28缺陷反而促进EMT、增殖、迁移及血管生成，该效应独立于HIF-1α、p53及53BP1通路。这种双重角色提示USP28在乳腺癌中的功能可能高度依赖肿瘤亚型、微环境或遗传背景。在浸润性导管癌中，高USP28表达甚至与患者生存率改善正相关，呈现抑癌特征。因此，乳腺癌中靶向USP28需谨慎评估其组织特异性功能。
3.13 USP28功能双重性的决定因素：整合机制视角
USP28底物选择性与功能双重性的分子基础受多层调控网络而非仅催化域调控。首先，组织特异性辅因子与支架蛋白塑造底物可用性：如HCC中miR-216b下调使KRT1被优先招募以维持IFITM3表达；三阴性乳腺癌中USP28稳定RecQ家族解旋酶以支持细胞周期进程。其次，寡聚态转换调控底物可及性：基础条件下USP28形成二聚体限制PAF1c复合物招募；基因毒性应激破坏USP28-53BP1相互作用，促进二聚体解离并暴露MYC稳定与PAF1c招募界面。第三，竞争性E3连接酶影响USP28活性：USP28与FBXW7对c-MYC、NICD等共享底物发挥拮抗作用；del(11q)慢性淋巴细胞白血病中USP28单倍剂量不足反而降低NOTCH1信号，提示USP28缺失背景（血液系统vs实体瘤）及替代E3连接酶可用性决定功能结局。第四，微环境信号重定向USP28功能：缺氧通过SENP1介导的去SUMO化激活USP28，导致HIF-1α积累；ALKBH1介导的m6A去甲基化增加USP28 mRNA稳定性，形成ALKBH1-USP28-MYC轴，驱动M2巨噬细胞极化并抑制CD8+ T细胞与自然杀伤细胞浸润，形成免疫抑制微环境；DNA损伤改变53BP1-USP28结合平衡，将酶功能从p53稳定转向MYC维持。第五，遗传背景决定功能结局：BRAF突变黑色素瘤中USP28缺失稳定BRAF并驱动BRAF抑制剂耐药；p53突变状态决定USP28-53BP1轴是否参与DNA损伤应答。第六，免疫背景修饰USP28相关性：泛癌分析显示USP28表达与中性粒细胞、自然杀伤细胞丰度相关；黑色素瘤中USP28水平预测抗CTLA-4治疗反应；HCC模型中USP28抑制联合抗PD-1治疗增加CD8+ T细胞浸润。综上，USP28功能输出是组织特异性底物可用性、E3竞争、寡聚态、微环境信号、遗传背景与免疫背景整合的结果，而非二元癌基因或抑癌基因分类，这些决定因素共同作用设定特定肿瘤中USP28的功能阈值。
4 USP28的临床转化潜力
鉴于USP28在多种恶性肿瘤中调控关键癌蛋白稳定性的核心作用，其作为临床诊断标志物、预后评估指标及治疗靶点的转化价值日益凸显。当前研究致力于将基础研究转化为临床应用，聚焦于开发高特异性小分子抑制剂、构建USP28预后预测模型及探索克服治疗耐药的联合策略。
4.1 USP28作为泛癌生物标志物：整合诊断、预后与精准治疗决策
USP28作为生物标志的临床转化潜力涵盖三个关键维度：基于组织的诊断/预后分层、无创监测及治疗决策指导。在组织诊断与预后分层领域，累积证据显示多种癌症中USP28表达水平与肿瘤恶性程度、分期及患者生存结局相关。在HCC、胰腺癌、NSCLC及卵巢癌等实体瘤中，USP28过表达是恶性组织特征，也是预测总生存期（OS）与无病生存期（DFS）缩短的独立危险因素。临床队列免疫组化分析进一步显示，USP28与p53、c-MYC等关键癌蛋白的共表达模式提高了膀胱癌与神经母细胞瘤疾病进展的预测准确性。此外，整合生物信息学与机器学习算法（将USP28与ANGPT2、DLL4共同纳入多基因特征）可识别高转移风险的HCC亚群，助力早期干预。然而，USP28的诊断效用仍受限于缺乏区分恶性病变与良性病变的标准化表达阈值。在无创监测与治疗疗效预测方面，USP28具有应用前景：其表达或活性状态是多种靶向治疗与化疗药物耐药的指标，与HCC中索拉非尼及放疗抵抗、NSCLC中奥希替尼耐药、卵巢癌中奥拉帕利耐药相关。尤其具有转化意义的是，下游效应分子（如磷酸化STAT3、稳定c-MYC）的循环水平波动有望作为实时无创评估治疗反应的液体活检标志物。泛癌分析还显示USP28表达与免疫微环境指标（中性粒细胞与自然杀伤细胞浸润）、微卫星不稳定（MSI）及肿瘤突变负荷（TMB）相关，提示其作为跨癌种免疫预后生物标志物的可行性。在治疗决策指导方面，USP28状态具有双向临床价值：黑色素瘤中USP28缺失通过稳定BRAF蛋白导致MAPK通路持续激活，介导BRAF抑制剂耐药，此类场景应避免BRAF单药治疗，优选Rigosertib等替代方案；慢性淋巴细胞白血病（CLL）与透明细胞肾细胞癌（ccRCC）中，USP28或其调控轴（如NOTCH1、c-Myc）活性可预测患者对USP28抑制剂联合BCL-2抑制剂或其他靶向药物的敏感性。尽管如此，USP28的临床常规应用目前仍受限于缺乏标准化多变量预后统计（如风险比HR与95%置信区间CI）。
4.2 通过USP28抑制克服治疗耐药：新兴药物、合理联合与未来方向
靶向USP28去泛素化酶活性已成为克服治疗耐药的策略，研发工作聚焦于直接抑制、协同联合与精准应用三大支柱。在直接抑制与药物发现方面，多种高选择性小分子抑制剂已进入临床前评价。先导化合物AZ1（纳摩尔级效力特异性抑制剂）可有效破坏USP28与SOX9、c-MYC等底物的相互作用，诱导癌蛋白降解并抑制卵巢癌、神经母细胞瘤、NSCLC及CLL模型中的肿瘤生长。当前研发还包括维莫德吉结构优化衍生物及新型DUBTACs技术。DUBTACs通过招募USP28至特定底物去除降解型泛素链，实现靶向蛋白稳定，与PROTAC的降解机制概念迥异。目前已报道两种USP28导向DUBTACs：CFTR DUBTAC稳定囊性纤维化突变体ΔF508-CFTR；cGAS DUBTAC提高cGAS蛋白水平以放大cGAS-STING信号。DUBTACs具有功能重编程而非催化抑制的优势，但当前设计依赖亲和力较低的非共价USP28配体，底物范围受限。在联合治疗与耐药逆转方面，USP28是潜在的增敏靶点。鉴于其耐药核心机制涉及关键存活蛋白的稳定，USP28抑制与多种模式联合可产生协同效应：与靶向治疗协同：卵巢癌中联合PARP抑制剂（如奥拉帕利）可逆转USP28-SOX9轴介导的耐药；NSCLC中增强奥希替尼疗效；CLL中联合BCL-2抑制剂维奈克拉在高NOTCH1活性样本中显示疗效。放化疗增敏：肺癌、食管癌等多种恶性肿瘤中，靶向USP28可破坏STAT3、c-Myc/HIF-1α或MAST1介导的放疗抵抗与顺铂耐受，改善治疗效果。新型联合策略：肺鳞状细胞癌中USP28缺陷增强对他汀类药物的敏感性，提示USP28抑制剂联合他汀类是协同策略。免疫治疗联合：临床前模型中，USP25/28双重抑制剂CT1113通过促进CD8+ T细胞浸润、减弱M2样巨噬细胞极化，显著增强免疫“冷”肿瘤中抗PD-1疗效；机制上，CT1113通过促进YTHDF2降解、消除YTHDF2介导的补体激活与免疫抑制发挥作用，为USP28抑制联合免疫检查点阻断的临床评价提供了依据。
4.3 USP28靶向治疗的临床转化障碍
尽管近期CT1113在复发/难治急性髓系白血病（R/R AML）中完成首个人体I期试验，显示出优异的安全性、药代动力学特征及初步疗效，但多项重大障碍仍阻碍更广泛的临床转化。亚型选择性是首要挑战：AZ1对USP28具有纳摩尔级效力，但同时以相当亲和力抑制USP25；维莫德吉衍生物与FT206也靶向共享催化口袋。结构研究显示，AZ1、维莫德吉与FT206均结合于thumb与palm亚域间的同一疏水裂隙，该区域在USP28与USP25间高度保守（序列一致性约57%），解释了观察到的双特异性。这种选择性缺失具有生物学风险，因为USP25调控TRAF介导的炎症信号与免疫稳态。第二大担忧是耐药突变：USP28第366位谷氨酸（USP25中为E373）在口袋稳定性与催化活性中起核心作用，该单一位点突变可显著降低抑制剂效力，同时反常增加催化活性，形成“一突变致全效”场景。药代动力学限制进一步阻碍研发：DUB抑制剂普遍存在口服生物利用度低与代谢不稳定的问题；前药策略（如酯化）已被探索用于改善DUB抑制剂的膜通透性与口服生物利用度。靶向USP28二聚化界面的抑制剂往往分子量高、疏水性强，限制溶解度与组织穿透能力。未来应对策略包括：基于结构设计，利用二聚化界面的差异开发USP28独有的变构抑制剂；前药策略（如酯化）改善膜通透性；联合方案——联合抗PD-1（CT1113）、维奈克拉（CLL中AZ1）或PARP抑制剂（卵巢癌中AZ1）；探索USP28型DUBTACs作为替代治疗模式，实现靶向蛋白稳定而非催化抑制。
5 总结与展望
USP28是具有组成型活性二聚体结构的泛素特异性蛋白酶，其功能涉及基因组稳定性维持与肿瘤发生两大领域。该蛋白催化域通过去泛素化修饰稳定关键底物；C端域通过介导与53BP1、DTX3L等蛋白的相互作用，调控DNA损伤应答通路平衡。生理条件下，USP28通过与53BP1形成复合物稳定p53，激活G1检查点，并与DTX3L协同调控NHEJ与HR修复选择，是细胞响应基因毒性应激的关键枢纽。当USP28表达异常时，一方面在肺癌、胰腺癌、卵巢癌等多数实体瘤中高表达，通过稳定c-MYC、STAT3、SOX9、FOXM1等癌蛋白驱动细胞增殖、代谢重编程及治疗抵抗；另一方面，在乳腺癌等特定环境中其功能缺失可能反常促进EMT与恶性进展，提示其功能复杂性与环境依赖性。当前USP28相关研究仍面临诸多挑战：其一，组织特异性调控机制尚不明确，需系统解析启动子元件、表观遗传修饰及微环境信号如何决定其促癌或抑癌属性；其二，底物选择性的结构基础存在争议，缺乏高分辨率结构数据阐明USP28如何通过非催化域变构或二聚态转换区分不同底物的分子机制；其三，临床转化受限于缺乏精确患者分层标准，高选择性抑制剂的开发与安全性评价仍处于早期阶段。未来研究方向可聚焦四大方向：利用冷冻电镜、X射线自由电子激光等时间分辨结构生物学技术，动态捕获应激条件下USP28的构象变化与底物识别过程，为设计高选择性变构抑制剂提供结构蓝图；采用超分辨显微镜与空间转录组学，绘制DNA损伤灶及肿瘤微环境中USP28及其底物的纳米级时空分布图谱，揭示其调控修复途径选择的空间逻辑；构建多组学整合分析模型，结合泛素化蛋白质组学与临床大数据，识别决定USP28功能异质性的关键分子特征，建立精准预后预测体系；推进联合治疗策略的临床前验证，重点探索USP28抑制剂与PARP抑制剂、化疗药物或免疫治疗的协同效应，开发肿瘤微环境响应型靶向递送系统以克服潜在毒性。此外，推进USP28型DUBTACs的研发，作为小分子抑制的补充策略——与催化抑制不同，DUBTACs通过招募USP28至cGAS或PPARγ等特定底物实现靶向蛋白稳定。未来工作应聚焦于扩展底物范围以涵盖经典抑癌蛋白，并评估先导DUBTAC化合物的体内药代动力学与抗肿瘤疗效。上述研究策略有望推动USP28相关基础研究转化为精准诊疗临床应用，为解析DNA损伤应答网络与肿瘤耐药机制提供视角，助力突破肿瘤治疗瓶颈，实现个体化精准医疗。
