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湖南大学生物学院叶茂教授团队揭示USP12稳定HMGB1蛋白促进MM细胞存活自噬与耐药新机制
2022年02月06日    查看

202217日,湖南大学生物学院叶茂教授团队在国际肿瘤学知名期刊OncogeneIF=9.867)在线发表题为Deubiquitylase USP12 induces pro-survival autophagy and bortezomib resistance of multiple myeloma by stabilizing HMGB1的原创性论著。该研究首次阐明USP12MM细胞中与HMGB1high mobility group box-1)相互作用,通过去泛素化并稳定HMGB1诱导MM细胞发生自噬,促进MM细胞增殖与耐药的功能与分子机制。该论文由湖南大学叶茂教授团队与中南大学刘静教授团队合作完成,湖南大学为第一通讯单位,叶茂教授为第一通讯作者,湖南大学生物学院博士后荔辉与Mridul Roy为该论文共同第一作者。该研究受到科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等项目的资助。

多发性骨髓瘤(Multiple MyelomaMM)系骨髓浆细胞源性恶性肿瘤,其发病率在血液肿瘤中排第二,死亡率占所有血液系统恶性肿瘤的19%[1]MM发病率随着人口老龄化加剧正日益增多[2]。化疗仍是MM目前主要治疗策略之一,但随着化疗次数增多,患者耐药率越来越高,耐药已成为MM临床治疗中面临的主要瓶颈[3-4]。自噬与MM耐药关系密切,MM细胞可以借助自噬逃避药物的毒性作用,导致耐药的发生和促进肿瘤发展[5]。因此,深入研究MM发病及耐药机制,寻找基于病因学的潜在分子靶点,对MM诊疗具有重要意义。

在本研究中,研究团队首次报道USP12蛋白水平在MM患者样本中的明显增高,并通过体内外系列实验证明USP12促进MM细胞增殖与肿瘤生长,增加MM细胞自噬水平。进一步机制研究表明USP12HMGB1的相互作用,依赖其去泛素化酶活性直接逆转HMGB1蛋白泛素化过程并稳定HMGB1,进而促进MM细胞自噬与增殖。此外,研究团队发现USP12/HMGB1及相关的基础自噬活性在硼替左米(BortezomibBTZ)耐药的MM细胞株中升高。敲低USP12,伴随HMGB1表达减少,能显著抑制自噬、增加耐药细胞对BTZ的敏感性。这一系列原创性研究成果将有助于明确USP12MM细胞中的功能,揭示MM细胞内HMGB1的去泛素化过程,拓宽对MM自噬与耐药机制的认识,为防治MM提供新的靶标和切入点。

 

 




Fig-7

 


原文链接:DOI: 10.1038/s41388-021-02167-9

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34997217/

参考文献

[1] R.L. Siegel, K.D. Miller, A. Jemal, Cancer statistics, 2019, CA: a cancer journal for clinicians 69(1) (2019) 7-34.

[2] A. Palumbo, K. Anderson, Multiple myeloma, The New England journal of medicine 364(11) (2011) 1046-60.

[3] S.K. Kumar, V. Rajkumar, R.A. Kyle, M. van Duin, P. Sonneveld, M.V. Mateos, F. Gay, K.C. Anderson, Multiple myeloma, Nature reviews. Disease primers 3 (2017) 17046.

[4] O. Landgren, K. Iskander, Modern multiple myeloma therapy: deep, sustained treatment response and good clinical outcomes, Journal of internal medicine 281(4) (2017) 365-382.

[5] V. Desantis, I. Saltarella, A. Lamanuzzi, M.A. Mariggiò, V. Racanelli, A. Vacca, M.A. Frassanito, Autophagy: A New Mechanism of Prosurvival and Drug Resistance in Multiple Myeloma, Translational oncology 11(6) (2018) 1350-1357.