(通讯员:薛燕 审稿人:刘武、王泉、陈清杰)近期,药学院硕士研究生薛燕以第一作者身份在国际期刊《Molecular Cancer》(中科院一区Top期刊,影响因子42.2)上发表题为“Ubiquitination in cancer: mechanisms, signaling networks and potential therapeutic opportunities”(癌症中的泛素化:机制、信号网络与潜在治疗机遇)的综述文章。刘武副教授为独立通讯作者,湖北科技学院为第一完成单位。该研究得到湖北省自然科学基金咸宁创新发展联合基金资助。

文章围绕泛素—蛋白酶体系统(UPS)在肿瘤发生发展中的作用及相关靶向治疗策略进行系统梳理。泛素化是真核生物中重要的蛋白质翻译后修饰之一。通俗而言,泛素如同附着在蛋白质上的“标签”,不同形式的标签能够影响蛋白质的稳定性、功能及其参与的细胞活动。其中,部分被标记的蛋白质会被送往蛋白酶体降解,帮助细胞维持正常运转。这一过程依赖泛素激活酶E1、泛素结合酶E2和泛素连接酶E3依次完成泛素的激活、传递与连接;去泛素化酶(DUBs)则能够移除泛素标记,对这一过程进行调节。泛素化与去泛素化之间的动态平衡,共同参与细胞周期、DNA损伤修复和信号转导等关键生命活动。
文章指出,当这一调控网络失衡时,细胞正常的生长秩序可能受到破坏。UPS可通过调控p53、p27等关键蛋白影响细胞增殖与凋亡,并参与PI3K/Akt、Wnt/β-catenin、NF-κB等肿瘤相关信号通路的调控。此外,泛素化网络还与肿瘤干细胞的干性维持及肿瘤免疫微环境重塑密切相关。这些作用使其成为探索肿瘤发生机制和寻找治疗靶点的重要切入点。
随着研究不断深入,针对UPS的治疗策略逐步从机制探索走向临床应用。蛋白酶体抑制剂已成为多发性骨髓瘤标准治疗的重要组成部分,体现了靶向蛋白质降解系统的临床价值。在此基础上,研究者正进一步探索更加精准的干预方式。其中,蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)技术受到广泛关注。这类分子能够同时连接目标蛋白与E3连接酶,促使目标蛋白被标记并降解。针对雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)等肿瘤相关蛋白的研究展示了这一技术的应用潜力,也为部分传统药物难以有效干预的靶点提供了新的研究思路。分子胶降解剂则通过重塑E3连接酶与底物之间的识别界面,促使特定蛋白被降解。与此同时,E3连接酶抑制剂与DUB抑制剂的研发及临床探索也在持续推进,共同拓展了靶向泛素化网络的治疗路径。
文章同时指出,新策略的应用仍面临现实挑战。如何提高药物选择性、降低全身毒性,如何改善PROTAC的药代动力学特征,以及如何应对获得性耐药,都是该领域需要解决的问题。文章提出,未来应进一步优化药物设计与递送策略,并探索以泛素化相关标志物指导患者分层和治疗选择,推动更加精准的肿瘤治疗。
该综述深入梳理了泛素化调控网络与肿瘤治疗之间的联系,为相关基础研究和临床转化提供了参考,也为师生了解生物医药前沿、认识基础研究如何推动治疗创新提供了一个窗口。