USP43通过调控ZBTB7A促进膀胱癌的淋巴转移

《Cellular Signalling》：USP43 promotes lymphatic metastasis of bladder cancer by regulation of ZBTB7A

USP43通过去泛素化稳定ZBTB7A，促进膀胱癌淋巴管生成和淋巴结转移，为防治提供新靶点。

　　

Jiabao Gao|Yanchun Pan|Quan Cheng|Songbo Wang|Haotian Chen|Xuezhi Long|Yueting Huang|Zhanpeng Liu|Ziyi Li|Di Gu|Shancheng Ren

中国广东省广州市广州医科大学第一附属医院泌尿科

摘要

淋巴转移是膀胱癌最常见的扩散途径，与不良临床结果密切相关，对有效治疗构成了重大挑战。因此，识别膀胱癌淋巴转移的关键启动因子和调控因子可能为其预防和治疗提供有希望的靶点。在本研究中，我们发现USP43在淋巴结转移的膀胱癌中高度表达。USP43在体外和体内模型中均促进淋巴管生成和淋巴结转移。机制上，USP43通过去泛素化作用稳定ZBTB7A。作为转录因子，ZBTB7A通过上调VEGFA的转录并激活AKT通路来促进淋巴管生成和淋巴结转移。总体而言，我们的发现表明USP43/ZBTB7A轴在促进膀胱癌淋巴转移中起着关键作用，为淋巴结转移的膀胱癌提供了潜在的治疗和预防策略。

引言

实体瘤的转移通常始于淋巴结（LN）的参与，这显著影响治疗策略和预后。例如，伴有LN转移的膀胱癌患者的5年总生存率明显低于无LN转移的患者[1]、[2]、[3]。淋巴网络在炎症或肿瘤等因素的作用下会发生病理扩张和形成，为肿瘤扩散提供了有效途径。随着淋巴管流入淋巴结，这些淋巴结自然成为肿瘤细胞定植的主要部位，从而确立了各种实体瘤中前哨淋巴结的概念[4]。因此，研究LN阳性肿瘤的转移机制及其分子调控途径对于开发临床应用至关重要。

淋巴管生成由淋巴管生成因子驱动，包括VEGFA和Ang家族成员、IGF以及其他细胞外分泌蛋白，这些因子通过与淋巴内皮细胞上的配体相互作用促进淋巴管的形成[5]。在肿瘤淋巴转移过程中，淋巴管重塑由肿瘤细胞及其相关基质细胞（如巨噬细胞和成纤维细胞）分泌的淋巴管生成因子驱动[6]。这些因子刺激淋巴内皮细胞的增殖，导致淋巴管的生长和扩大。此外，肿瘤细胞通过上皮-间质转化（EMT）等过程增强其侵袭性，进一步促进转移[7]。

基因表达失调是恶性肿瘤中广泛存在的现象，涉及基因复制、转录、转录后调控、翻译和翻译后修饰等复杂机制[8]。泛素化是一种常见的翻译后修饰形式，由去泛素化酶（DUBs）逆转，这些酶从底物蛋白上去除泛素或多聚泛素链。细胞内泛素化和去泛素化之间的平衡决定了底物蛋白的命运，影响其稳定性、活性和定位[9]。在膀胱癌中，大量研究表明DUBs（尤其是USP43）通过其稳定蛋白质的功能在肿瘤进展中起关键作用[10]、[11]、[12]、[13]。然而，关于淋巴转移膀胱癌中DUBs的研究仍然有限。

ZBTB蛋白家族具有C端多个锌指结构域和N端BTB结构域，是一类高度保守且多功能性的转录因子（TFs）[14]。ZBTB7A（含7个锌指和BTB结构域A）是该家族的关键成员，已被广泛研究，并以其功能多样性而闻名。ZBTB7A在调节基本生物过程（如细胞增殖、分化和发育）以及特定生理过程（如造血、脂肪生成、软骨生成和破骨细胞生成）中起关键作用。在分子水平上，ZBTB7A还影响细胞代谢、DNA损伤修复和未折叠蛋白反应[15]。有趣的是，在肿瘤背景下，ZBTB7A的表达既可以促进也可以抑制癌症，根据细胞和病理环境以及肿瘤的遗传背景，它可以作为转录抑制剂或激活剂[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]。在本研究中，我们发现ZBTB7A的蛋白质稳定性受去泛素化酶USP43的调节，USP43可提高其蛋白质水平。作为转录因子，ZBTB7A促进VEGFA的表达并激活AKT信号通路，从而促进膀胱癌中的淋巴管生成和淋巴结转移。这些发现为淋巴结转移的膀胱癌提供了潜在的治疗和预防策略。

细胞培养

UM-UC-3、T24和HEK-293 T细胞在DMEM培养基中培养，而HLEC细胞在Endothelial Cell Medium（ScienCell，#1001）中培养。UM-UC-3、T24和HEK-293 T细胞来自中国科学院细胞库，人淋巴内皮细胞（HLECs）购自ScienCell Research Laboratories。所有培养基均添加了10%胎牛血清。细胞在37°C、5% CO₂培养箱中维持。所有细胞系均通过STR进行鉴定

USP43与膀胱癌淋巴结转移正相关

尽管已有研究表明USP43与膀胱癌转移相关，但其在淋巴转移中的功能作用和潜在机制仍不完全清楚[12]。TCGA/GTEx和GEO数据集GSE106534分析一致显示膀胱癌组织中USP43表达升高，特别是在LN阳性肿瘤中表达水平更高（图1A和图S1A、B）[24]。Western blot进一步证实USP43蛋白含量增加

讨论

在正常生理条件下，淋巴网络是体内物质循环的重要途径[34]。然而，在肿瘤发生过程中，它成为肿瘤的帮凶，为癌细胞转移提供了自然通道[3]。癌症淋巴转移的特点是淋巴管重塑，包括淋巴管的扩张、扩展和新淋巴管的形成。这一过程由多种促淋巴管生成因子的上调驱动

CRediT作者贡献声明

Jiabao Gao：撰写 – 原稿撰写，资源提供。 Yanchun Pan：资源提供，方法学设计。 Quan Cheng：撰写 – 审稿与编辑，验证，实验设计。 Songbo Wang：撰写 – 审稿与编辑，验证，实验设计。 Haotian Chen：验证。 Xuezhi Long：数据分析。 Yueting Huang：软件支持。 Zhanpeng Liu：数据分析。 Ziyi Li：资源提供。 Di Gu：监督。 Shancheng Ren：监督，实验设计。

资助

本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

我们感谢南京医科大学第一附属医院的核心设施在实验样本检测方面提供的帮助。