近年来,肝细胞癌(HCC)的治疗很有前景,但仍然面临着严峻的挑战。第一种靶向疗法索拉非尼(sorafenib)将总生存率延长了数月。然而,耐药性很大程度上限制了其疗效。Sorafenib以电子传递链复合物为靶点,导致活性氧(ROS)的生成。为了维持索拉非尼的耐药性并进一步促进肿瘤进展,以克服过度ROS的产生并获得抗氧化应激诱导的细胞死亡为癌细胞发展策略。在本研究中,我们研究了ROS在索拉非尼耐药中的作用,并发现在对索拉非尼耐药的HCC细胞中,ROS水平被抑制和还原氧化还原状态。
在索拉非尼治疗下,索拉非尼耐药细胞中的线粒体保持了更大的功能和形态完整性。然而,细胞耗氧率和线粒体DNA含量分析显示,索拉非尼耐药细胞中线粒体数量较少。进一步的研究将这一发现归因于线粒体生物发生减少,可能是由过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1β (PGC1β)加速降解引起的。机制显示,在索拉非尼治疗下,UBQLN1上调诱导PGC1β以非泛素依赖性的方式降解,从而减少索拉非尼耐药细胞的线粒体生物发生和ROS产生。此外,临床研究进一步表明,UBQLN1水平较高的患者无复发生存期较差。总之,我们提出了一种涉及线粒体生物发生和ROS稳态的索拉非尼耐药新机制,这可能为HCC患者提供新的治疗靶点和策略。
索拉非尼耐药HCC细胞ROS反应的缓解是由于线粒体生物发生减少。机制表明,在索拉非尼耐药的HCC细胞中,UBQLN1的上调加速了PGC1β的蛋白降解,导致线粒体生物发生和ROS生成减少,最终诱导索拉非尼耐药。
线粒体生物发生是一个复杂的过程。线粒体生物发生受PGC1转录家族调控,该转录家族由PGC1α、PGC1相关共激活子和PGC1β组成。这些蛋白质与其他参与线粒体基因表达的转录因子相互作用,以调节编码从阿尔茨海默病到癌症的蛋白质的基因。一份报告显示UBQLN1保护细胞免受ROS压力,但其在癌症中的作用尚不清楚。UBQLN1在癌症中既下调又上调。作为一种UBL-UBA蛋白,UBQLN1被认为是结合底物的多泛素链并将其转运到蛋白酶体。一些研究表明,UBQLN1有助于其结合底物的蛋白质水解,而其他研究也表明,UBQLN1可以稳定其结合的蛋白质,如BCLb.这些相互矛盾的报道表明,UBQLN1可以促进或延缓其结合底物的降解,这可能解释了本研究中UBQLN1对HCC细胞系一般泛素化水平的细胞系特异性效应。在本研究中,我们发现UBQLN1作为一种降解启动子,通过其伴侣功能促进PGC1β和蛋白酶体之间以非泛素化的方式相互作用。UBQLN1的靶依赖功能有待进一步研究。
综上所述,本研究揭示了UBQLN1 - PGC1 β介导的线粒体生物发生和ROS稳态在肝癌索拉非尼耐药过程中发挥重要作用,为联合治疗提供了潜在的信号通路和新靶点。如有需要,请咨询康必行海外医疗医学顾问:4006-130-650或扫码添加下方微信,我们将竭诚为您服务!
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