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原文
bioRxiv Cancer Biology· Shmueli, M. D., Yongfeng, T., Singh, E., Kramer, M. P., Abramov, A., Aizik, T., Sheban, D., Lobov, A., Goldberg, K., Ibraheem, A., Shteinvil, R., Javitt, A., Levin, Y., Schafroth, M. A., Ogasawara, D., Gross, J., Adolf, F., Melillo, B., Schulman, B. A., Cravatt, B. F., Merbl, Y. ·· 14 小时前精选评分62

靶向蛋白酶体组成通过选择性降解 STAT1 重编程肿瘤内源性炎症

Targeting proteasome composition reprograms tumor-intrinsic inflammation through selective degradation of STAT1

导读

研究人员通过化学生物学手段鉴定出一种共价小分子,可选择性作用于非催化蛋白酶体调节亚基 PSME4,阻断或降低 PSME4 即可稳定 STAT1、恢复干扰素相关转录并增强抗原提呈,同时破坏 IL-6/STAT3 信号通路。该研究将上述效应在体内模型中验证为肿瘤生长抑制,并据此定义 PSME4、STAT1 与 STAT3 之间的信号轴,为药理性调控非催化蛋白酶体调节亚基、重编程肿瘤免疫提供了思路。

深度解读

蛋白酶体作为细胞内蛋白质降解的核心机器,长期是抗癌药物开发的重要靶点。传统蛋白酶体抑制剂以催化亚基Thr1为共价作用位点,硼替佐米于2003年获FDA批准用于多发性骨髓瘤,2006年扩展至套细胞淋巴瘤[1]。这类抑制剂选择性有限、副作用明显,研究者遂将目光转向蛋白酶体其他可成药组分[1][3]。非催化型调节亚基PSME4(PA200)结构独特、底物谱与催化型蛋白酶体不同,被认为有望成为更具选择性的靶点[3],但其非泛素依赖降解底物及生理角色此前并不清楚。肿瘤免疫中,STAT1-STAT3平衡直接影响免疫原性调控[2],而蛋白酶体组成能否主动调控这一平衡缺乏直接化学工具。已有研究将PSME4定位为免疫蛋白酶体的抑制性调节因子,并发现其可驱动免疫逃逸[4][5],但PSME4具体降解哪些底物、能否被药理学干预等核心问题仍悬而未决。

这篇论文采用化学生物学策略,发现了一种共价小分子能选择性结合PSME4上一个构象动态的口袋,调节肿瘤细胞内蛋白酶体底物谱。借助该探针与正交遗传学扰动,作者证明阻断或降低PSME4可使STAT1蛋白稳定,恢复干扰素相关转录程序,并增强抗原呈递、削弱IL-6/STAT3信号,最终在体内重编程肿瘤炎症微环境并抑制肿瘤生长。这些结果将PSME4-STAT1-STAT3定义为连接蛋白酶体降解与抗原呈递及细胞因子信号的关键轴线,并提示蛋白酶体组成可主动决定免疫刺激与免疫抑制信号之间的平衡。作者同时披露部分作者与Vividion Therapeutics存在利益关联。

相较于此前将PSME4定位为免疫逃逸驱动因素的描述性工作,这篇论文提供了一个可药理学操作的共价探针,并把PSME4与STAT1这一具体底物及STAT3通路直接联系起来,揭示了非催化型蛋白酶体调节亚基通过选择性底物降解重塑免疫信号的机制。但探针的体内药代动力学、潜在脱靶风险以及该PSME4-STAT1轴在不同肿瘤类型中的普适性,仍有待进一步阐明。

推荐理由

该研究同时给出靶向 PSME4 的共价化学探针和蛋白酶体调控肿瘤免疫的信号轴,可与现有蛋白酶体抑制剂思路做对照。

来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org

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