USP49/YAP1正反馈环路促进胃癌细胞恶性进展的机制研究

背景:Hippo-Yes相关蛋白1(Hippo-Yes-associated protein 1,YAP1)通路在胃癌(gastric cancer,GC)的发生和转移中的重要性引起了相当多的研究和关注;然而,YAP1在胃癌中的调控网络尚不完全清楚。泛素-蛋白酶体体系是YAP1最重要的转录后调控途径之一,迄今为止,仅有少数去泛素化酶,如OTUB2、USP10和USP47被报道可通过去泛素化稳定YAP1蛋白参与肿瘤调控。然而,在胃癌中尚未有调控YAP1的去泛素化酶被报道。方法:通过生物信息学分析以及8×GTIIC荧光素酶报告基因系统、RT-q PCR和蛋白质免疫印迹等分子实验,鉴定泛素特异性肽酶49(Ubiquitin-specific peptidase49,USP49)为胃癌中YAP1蛋白的新去泛素化酶。通过CCK8细胞增殖、Transwell侵袭和迁移、克隆形成等体外细胞表型实验和化疗敏感性实验,以及细胞系来源的或患者来源的异种移植瘤裸鼠模型,阐明USP49在胃癌中的生物学功能。利用蛋白免疫共沉淀实验、GST-Pull down实验研究USP49与YAP1的相互作用。双荧光素酶报告基因和染色质共沉淀等实验探究YAP1/TEAD4对USP49基因启动子的调控作用。最后,我们收集了selleck Wnt-C59482名胃癌患者的组织样本和临床随访信息,通过进一步的免疫组化实验鉴定USP49蛋白与YAP1及其靶基因结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)和富半胱氨酸血管生成诱导物61(cysteine-rich angiogenic inducer 61,CYR61)蛋白在胃癌组织和邻近正常组织中的表达水平及其相关性。利用Kaplan-Meier plotter预后分析和COX比例风险模型研究USP49表达与胃癌患者预后相关性。结果:在这项研究中,USP49被鉴定为YAP1的一种新型去泛素化酶,下调USP49可抑制胃癌细胞的增殖、转移、耐药和腹膜转移。USP49的过度表达显示出相反的生物学效应。此外,USP49被YAP1/TEAD4复合物转录激活,从而与YAP1通路形成正反馈环路,促进胃癌细胞的恶性进展。最后,临床验证发现USP49在胃癌组织中高表达adult medulloblastoma,并与YAP1及其靶基因、CTGF和CYR61的表达呈正相关。Kaplan-Meier plotter生存分析和COX回归分析显示USP49高表达selleck产品与胃癌患者预后不良相关,是胃癌的一个独立预后因子。此外,USP49和YAP1均高表达的患者总体生存期更短。结论:本研究证明,USP49不仅可以通过直接结合并去泛素化YAP1蛋白促进YAP1/TEAD4复合物在胃癌细胞中的促癌活性,还能作为YAP1直接调控的新靶基因,形成USP49/YAP1正反馈环路,从而促进胃癌细胞恶性进展。因此,USP49/YAP1正反馈环的异常激活在胃癌的恶性进展中起着关键作用,本研究结果有望为胃癌提供新的预后指标和治疗靶点。