【寫(xiě)在前面】

????????今天推薦的是由美國(guó)紐約羅斯維爾公園綜合癌癥中心團(tuán)隊(duì)在2020年10月23日發(fā)表于Cancers（IF：6.126，JCR2區(qū)）的一篇文章，通訊作者是Jianmin Zhang教授，揭示了乳腺癌中USP1通過(guò)泛素化修飾調(diào)控TAZ蛋白的穩(wěn)定性。

【研究背景】

????????三陰性乳腺癌（TNBC）是女性中侵略性最強(qiáng)的乳腺癌。目前可用于該疾病靶向治療的方法嚴(yán)重缺乏。為了更好地治療這些腫瘤，必須確定新的靶點(diǎn)。Hippo信號(hào)通路是一種在進(jìn)化上高度保守的通路，最初在果蠅中被發(fā)現(xiàn)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物也有同源通路。YAP/TAZ是該途徑中的關(guān)鍵效應(yīng)蛋白，在癌癥中常常處于失調(diào)狀態(tài)，從而導(dǎo)致高水平的細(xì)胞增殖，遷移，轉(zhuǎn)移和產(chǎn)生癌干細(xì)胞集群。由于三陰性乳腺癌具有較高的惡性程度，研究YAP/TAZ在蛋白水平上的調(diào)節(jié)作用非常重要。

【摘要部分】

????????作者旨在通過(guò)對(duì)Hippo信號(hào)通路的關(guān)鍵組分，即具有PDZ結(jié)合結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄共激活因子（TAZ）進(jìn)行分子機(jī)制研究，探索發(fā)現(xiàn)可用作該疾病靶向治療的新調(diào)節(jié)因子。該文使用siRNA靶向去泛素化酶的篩選方法，發(fā)現(xiàn)泛素特異性肽酶1（USP1）是一種新型的TAZ去泛素化酶。該文發(fā)現(xiàn)USP1與TAZ間存在相互作用，USP1的缺失會(huì)部分通過(guò)TAZ依賴(lài)的方式降低細(xì)胞增殖。此外，該文證明了TNBC患者中USP1和TAZ表達(dá)呈現(xiàn)正相關(guān)性。該研究發(fā)現(xiàn)了一種新型TAZ調(diào)控機(jī)制，可以作為乳腺癌的治療方法。

【研究?jī)?nèi)容】

1. USP1是TAZ的新型去泛素化酶

? ? ? ?作者采用針對(duì)全基因組去泛素化酶的siRNA篩選方法在體外研究去泛素化酶如何改變TAZ的蛋白水平。

研究結(jié)論：文章發(fā)現(xiàn)敲低某些DUB（例如USP1，UCK2，UBL4A和UCHL1）可顯著降低TAZ的蛋白水平。

2.?USP1作為T(mén)AZ的翻譯后修飾蛋白

? ? ? ?作者構(gòu)建USP1 shRNA敲低載體，轉(zhuǎn)染MCF10A和MDA-MB-231細(xì)胞，分別檢測(cè)兩種細(xì)胞中USP1、TAZ的蛋白水平和mRNA水平。為了確定USP1的功能缺失是否影響TAZ蛋白的半衰期，作者還用環(huán)己酰亞胺（一種廣泛用于抑制蛋白質(zhì)合成的藥物）處理兩種細(xì)胞并檢測(cè)TAZ蛋白的半衰期。

?3.?USP1和TAZ形成了一種可改變TAZ泛素化的復(fù)合物? ? ?

? ? ? ?為了確定USP1是否與TAZ相互作用，作者將FLAG-TAZ和HA-USP1共轉(zhuǎn)染到HEK293T細(xì)胞中，并進(jìn)行了免疫共沉淀（Co-IP）分析，證明兩者存在相互作用。且發(fā)現(xiàn)在USP1敲低的情況下，TAZ的泛素化增強(qiáng)。為了明確TAZ中參與泛素化的賴(lài)氨酸殘基，作者在敲低或過(guò)表達(dá)USP1的情況下轉(zhuǎn)染若干TAZ賴(lài)氨酸突變體。

研究結(jié)論：USP1與TAZ存在相互作用形成了一種可改變TAZ泛素化的復(fù)合物。USP1的存在會(huì)使TAZ去泛素化。該泛素化主要發(fā)生在TAZ賴(lài)氨酸45/46處。

4. USP1缺失以TAZ依賴(lài)的方式抑制乳腺細(xì)胞增殖

? ? ? 許多研究表明，TAZ會(huì)促進(jìn)未轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化的乳腺上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)。因此，為評(píng)估USP1功能缺失如何影響細(xì)胞增殖，作者在MCF10A和MDA-MB-231細(xì)胞中使用2個(gè)不同靶點(diǎn)進(jìn)行USP1敲低。結(jié)果顯示，USP1敲低減少了MCF10A和MDA-MB-231細(xì)胞的增殖。為了進(jìn)一步確定體內(nèi)敲低USP1的效果，作者將shCtrl或shUSP1 MDA-MB-231細(xì)胞注射到了SCID小鼠的乳腺脂肪墊中。作者發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照細(xì)胞相比，USP1敲低細(xì)胞在腫瘤生長(zhǎng)方面有顯著降低，這表明USP1缺失在體外和體內(nèi)均可抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。

研究結(jié)論：綜上所述，這些結(jié)果表明，USP1的功能缺失在部分程度上通過(guò)TAZ的失調(diào)來(lái)降低細(xì)胞增殖。

????????為評(píng)估USP1過(guò)表達(dá)對(duì)TAZ的影響，作者分別在HEK293T，MDA-MB-231和MCF7細(xì)胞中過(guò)表達(dá)USP1。USP1的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致所有細(xì)胞系中TAZ蛋白水平顯著增加。

研究結(jié)論：這些結(jié)果共同表明，USP1以TAZ依賴(lài)的方式促進(jìn)細(xì)胞增殖。

5. USP1和TAZ在三陰性乳腺癌患者中的表達(dá)相關(guān)

? ? ? ?為研究USP1和TAZ是否可以用作乳腺癌患者預(yù)后的標(biāo)志物，作者使用了三陰性乳腺癌（TNBC）病例的基因富集分析（GSEA）和免疫組化（IHC）染色方法。與其它基因表達(dá)標(biāo)記相比，USP1高表達(dá)樣品中的YAP/TAZ基因表達(dá)標(biāo)記顯著富集。此外，作者發(fā)現(xiàn)在乳腺癌病例中，USP1和TAZ的高表達(dá)均與無(wú)復(fù)發(fā)生存率的降低相關(guān)。

? ? ? 最后，作者進(jìn)行了TAZ和USP1免疫組織化學(xué)（IHC）染色并繪制了USP1表達(dá)與TAZ表達(dá)的關(guān)系圖。在這些患者樣品中，USP1和TAZ蛋白水平呈現(xiàn)正相關(guān)。高USP1/TAZ表達(dá)（患者2和3）和低USP1/TAZ表達(dá)（患者1）腫瘤的代表性圖如圖6E所示。

研究結(jié)論：這些數(shù)據(jù)表明，在TNBC患者的腫瘤樣品中，USP1表達(dá)與TAZ表達(dá)相關(guān)，而高USP1 / TAZ表達(dá)與乳腺癌患者的整體生存期降低具有相關(guān)性。

【結(jié)論與討論】

????????作者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了USP1和TAZ之間的調(diào)控分子機(jī)制，這為未來(lái)乳腺癌腫瘤治療提供了一個(gè)新的靶點(diǎn)和策略。除此之外，之前的研究證明，USP1也可以調(diào)控其它蛋白，如促進(jìn)乳腺癌轉(zhuǎn)移功能的KPNA2，靶向這種酶可能有助于乳腺癌患者特別是三陰性乳腺癌的治療。

????????原文鏈接：https://www.mdpi.com/2072-6694/12/11/3090

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