伪激酶TRIB3通过USP10介导的去泛素化稳定SSRP1促进多发性骨髓瘤进展

2025-01-11 Sat
TRIB3通过USP10介导的去泛素化稳定SSRP1促进多发性骨髓瘤进展学术背景多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma, MM）是全球第二常见的血液系统恶性肿瘤，具有侵袭性强、易复发和对治疗产生耐药性等特点。尽管现有的多药联合治疗方案显著改善了患者的生存率，但耐药性和疾病复发仍然是治疗中的主要挑战。因此，深入研究MM的发病机制、进展机制以及耐药性机制，寻找新的治疗靶点，具有重要的临床意义。
近年来，伪激酶（pseudokinase）作为一类缺乏催化活性但具有调控功能的蛋白质，逐渐成为癌症研究的热点。TRIB3（Tribble homolog 3）是一种重要的伪激酶，参与多种细胞过程，包括肿瘤干细胞性、免疫调节和自噬调控等。然而，TRIB3在MM中的具体功能和机制尚未得到充分研究。此外，SSRP1（Structure-specific recognition protein 1）作为染色质转录延伸因子FACT复合物的关键组分，在DNA损伤应答、细胞周期调控和肿瘤进展中发挥重要作用。然而，SSRP1蛋白稳定性的调控机制尚不明确。
本研究旨在揭示TRIB3在MM中的功能及其调控SSRP1稳定性的分子机制，并开发针对TRIB3/USP10/SSRP1复合物的新型治疗策略。
论文来源本论文由Haiqin Wang、Long Liang、Yifang Xie等作者共同完成，作者来自中南大学第二湘雅医院血液科、生命科学学院、湖南省血液学基础与应用重点实验室，以及湖南大学分子科学与生物医学实验室。论文于2024年发表在《Oncogene》期刊上，DOI为10.1038/s41388-024-03245-4。
研究流程与结果1. TRIB3在MM中的表达及其临床意义研究首先通过分析多个数据库（GSE2658、GSE5900等）中的基因表达数据，发现TRIB3在MM患者的CD138+浆细胞中显著上调，且与患者的不良预后密切相关。进一步的定量PCR（qPCR）和蛋白质印迹（Western Blot, WB）实验证实，TRIB3在MM细胞系和患者样本中的mRNA和蛋白水平均显著升高。
2. TRIB3促进MM细胞增殖通过敲低和过表达TRIB3，研究发现TRIB3的敲低显著抑制了MM细胞的增殖和克隆形成能力，而TRIB3的过表达则增强了这些能力。此外，TRIB3敲低还诱导了细胞凋亡。在体内实验中，TRIB3敲低显著抑制了MM小鼠模型中的肿瘤生长，并延长了小鼠的生存期。
3. TRIB3与SSRP1的直接相互作用通过免疫共沉淀（Co-IP）和质谱分析，研究发现TRIB3与SSRP1直接相互作用。进一步的实验表明，TRIB3通过其C端激酶样结构域（KDC）与SSRP1的N端结构域（NTD）结合，从而调控SSRP1的稳定性。
4. TRIB3通过泛素-蛋白酶体途径调控SSRP1的稳定性研究发现，TRIB3敲低导致SSRP1蛋白水平显著下降，而TRIB3过表达则增加了SSRP1的稳定性。进一步的实验表明，TRIB3通过抑制SSRP1的泛素化降解来维持其稳定性。使用蛋白酶体抑制剂MG132处理后，SSRP1的降解被逆转，表明TRIB3通过泛素-蛋白酶体途径调控SSRP1的稳定性。
5. TRIB3、USP10和SSRP1形成三元复合物研究发现，TRIB3与去泛素化酶USP10相互作用，并促进USP10与SSRP1的结合，形成TRIB3/USP10/SSRP1三元复合物。该复合物通过USP10介导的去泛素化作用稳定SSRP1，从而促进MM细胞的增殖。
6. 开发针对TRIB3/USP10/SSRP1复合物的钉合肽（Stapled Peptide）基于TRIB3与SSRP1相互作用的结构信息，研究团队设计并合成了五种钉合肽，其中SP-A表现出显著的抗MM活性。SP-A能够有效破坏TRIB3/USP10/SSRP1复合物，导致SSRP1的降解，从而抑制MM细胞的增殖。此外，SP-A与蛋白酶体抑制剂Bortezomib（BTZ）联用表现出显著的协同效应，进一步增强了抗MM效果。
结论与意义本研究揭示了TRIB3通过USP10介导的去泛素化作用稳定SSRP1，从而促进MM细胞增殖的分子机制。TRIB3/USP10/SSRP1复合物的发现为MM的治疗提供了新的靶点。此外，开发的钉合肽SP-A能够有效破坏该复合物，抑制MM的进展，并与现有的BTZ治疗产生协同效应，具有重要的临床应用前景。
研究亮点TRIB3作为MM的高风险因子：TRIB3在MM患者中显著上调，并与不良预后密切相关。
TRIB3/USP10/SSRP1三元复合物的发现：该复合物通过USP10介导的去泛素化作用稳定SSRP1，促进MM细胞增殖。
钉合肽SP-A的开发：SP-A能够有效破坏TRIB3/USP10/SSRP1复合物，抑制MM的进展，并与BTZ产生协同效应。
研究价值本研究不仅阐明了TRIB3在MM中的功能和机制，还为MM的治疗提供了新的靶点和策略。钉合肽SP-A的开发为MM的临床治疗提供了新的可能性，具有重要的科学和应用价值。