UBE2D4在YY1的转录调控下被激活，通过增强MDM2依赖性的p53降解来促进胶质瘤中的G2/M期进展

《Life Sciences》：UBE2D4 transcriptionally activated by YY1 drives G2/M progression through enhancing MDM2-dependent p53 degradation in glioma

UBE2D4在胶质瘤中高表达并通过YY1调控促进细胞周期异常和p53降解，与患者预后显著相关，可作为潜在治疗靶点。

　　

刘典|张克勤|肖翔|刘杰|尤佳

中南大学湘雅医学院附属湖南癌症医院及腹部放射治疗科，长沙，410013，中华人民共和国湖南

摘要

目的

UBE2D家族在蛋白质降解和细胞周期调控中起着关键作用，并与癌症发生有关。然而，UBE2D4在胶质瘤中的具体功能及其临床和生物学意义仍不清楚。本研究旨在探讨UBE2D4在胶质瘤进展中的表达模式、调控机制和功能作用。

材料与方法

分析TCGA、GTEx和GEO数据库中的转录组数据，以评估UBE2D4的表达及其与患者预后的关联。通过生物信息学分析和实验检测，研究YY1对UBE2D4的转录调控作用。在体外和体内条件下，进行UBE2D4的功能获得和丧失实验，以评估其对胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭和细胞周期进展的影响。同时研究UBE2D4与p53的相互作用及其对p53稳定性的影响。

主要发现

UBE2D4在胶质瘤中的表达显著上调，且与患者生存率较低相关。YY1被确定为一种关键的转录调控因子，通过结合UBE2D4的启动子来增强其表达。沉默UBE2D4可抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭，诱导G2/M细胞周期停滞，并通过抑制p53的降解来稳定p53。

意义

这些发现表明，UBE2D4通过YY1介导的转录激活、加速细胞周期进展以及抑制p53依赖的肿瘤抑制作用促进胶质瘤的进展。UBE2D4可能作为胶质瘤的潜在预后生物标志物和治疗靶点。

引言

胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤类型，其中胶质母细胞瘤是最恶性和最具侵袭性的亚型。全球胶质瘤的发病率约为每10万人中有3-5例。这些肿瘤具有高度恶性，中位生存期仅为15个月，5年死亡率接近90% [1]，[2]。近年来，分子标志物作为预测肿瘤预后的关键工具而受到重视。值得注意的是，IDH1突变、1p/19q共缺失和MGMT启动子甲基化已成为胶质瘤的重要预后因素 [3]。尽管取得了这些进展，但靶向治疗的效果仍然有限，这突显了进一步探索胶质瘤特异性分子靶点以改善治疗结果的迫切需求。

UBE2D家族是一组E2泛素结合酶，在泛素化和蛋白质降解调控中起核心作用。最新研究表明，UBE2D家族成员可调节与细胞周期相关的蛋白质的泛素化，从而影响DNA修复、转录调控以及与细胞周期依赖性激酶的相互作用 [4]。鉴于细胞周期失调与肿瘤进展之间的密切联系，UBE2D家族在调节细胞周期和影响肿瘤发展方面的作用越来越受到关注。例如，沉默UBE2D3已被证明可促进食管癌细胞的增殖，并通过影响关键的细胞周期转换（如G1期到S期的转换和G2/M期停滞）增加其对辐射的抵抗力 [5]。类似地，先前的研究显示UBE2D1敲低可增加p21的表达，导致G1期停滞并抑制胶质瘤细胞的增殖 [6]。UBE2D4作为该家族的另一个成员，已被证实与多种癌症（包括胰腺癌、肺癌、结直肠癌和乳腺癌）的发病机制有关。其作用与肿瘤预后、治疗抵抗性和侵袭性转移的促进密切相关 [7]，[8]，[9]，[10]。然而，UBE2D4在胶质瘤中的具体作用及其潜在机制仍不完全清楚。本研究旨在探讨UBE2D4在胶质瘤中的作用，重点关注其对患者预后、细胞增殖和侵袭性转移的影响，同时探索相关的分子机制。

我们的研究发现，UBE2D4在胶质瘤组织中过度表达，且与患者生存率较低相关。UBE2D4调控胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭，并受到YY1的转录调控。机制上，UBE2D4通过促进p53的泛素化和降解来促进胶质瘤的进展。这些结果突显了UBE2D4在胶质瘤中的关键作用及其作为预后生物标志物和治疗靶点的潜力。针对UBE2D4可能为改善胶质瘤的治疗策略和患者预后提供新的机会。

部分内容

细胞系、小干扰RNA（siRNA）和质粒转染

胶质瘤细胞系包括U251-MG（U251，#SC0106）、U-118 MG（U118，#SC0225）、T98G（#SC0109）和LN-229（#SC0224）、U-87 MG ATCC版本（U87，#SC0108）以及HEK-293T（#SC0165）细胞，均购自上海尤奇生物科技有限公司（中国上海）。U373细胞（U373 MG ATCC）购自美国典型培养物收藏中心（ATCC，VA，美国）。所有细胞均通过短串联重复序列（STR）分析进行验证，以确保其有效性。

siRNA和质粒转染程序

UBE2D4的表达与胶质瘤进展呈正相关

利用TCGA数据库的数据进行的转录组分析显示，UBE2D4在多种癌症中的表达水平均升高，其中胶质瘤中的表达水平最高（补充图1A）。通过TCGA、GTEx和GEO数据集的验证分析证实了UBE2D4在胶质瘤中的显著过表达（图1A–B）。为了评估其临床相关性，研究了UBE2D4表达与关键胶质瘤特征之间的关联，包括肿瘤分级、病理学特征等

讨论

本研究探讨了UBE2D4在胶质瘤中的表达、调控和功能作用，确定其为恶性进展的关键驱动因素。UBE2D4在胶质瘤中显著过表达，与较差的预后和侵袭性肿瘤特征相关。机制上，转录因子YY1通过结合UBE2D4的启动子直接调控其表达，从而在胶质瘤细胞中增强其转录。此外，UBE2D4通过促进...

CRediT作者贡献声明

刘典：撰写 – 原稿撰写、方法学设计、实验实施、数据分析。张克勤：软件开发、方法学设计、实验实施、资金筹集、数据分析。肖翔：方法学设计、数据分析。刘杰：实验实施、数据分析。尤佳：撰写 – 审稿与编辑、项目监督、资金筹集、概念构思。

伦理批准和参与同意

所有实验方案均获得了湘雅医院临床伦理委员会（编号：2022090910）和湘雅医院实验动物伦理委员会（编号：XY2024091054）的批准。涉及人类胶质瘤样本的研究遵循《赫尔辛基宣言》进行，所有参与者均签署了书面知情同意书。

资助

本研究得到了湖南省自然科学基金（资助编号：2025JJ70249）和中南大学的基本研究基金（资助编号：2025ZZTS0968）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的研究工作。

致谢

我们感谢Bullet Edits Limited对手稿的语言编辑和校对工作。