Adv Sci:解放军总医院许猛等团队为骨肉瘤带来“即用型”希望,抗寄生虫药伊维菌素被证实可阻断关键致癌通路,抑制肿瘤


骨肉瘤(OS)是儿童和青少年中最恶性的骨肿瘤之一,但其进展的分子机制仍尚不明确。

2026年2月16日,解放军总医院许猛、重庆大学医学院许成雄、中国科学院大学吴成生共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为HSP90AB1-Mediated Ubiquitin-Proteasome Degradation of ITGBL1 Promotes Osteosarcoma Progression by Inhibiting Endoplasmic Reticulum Stress-Induced Autophagy的研究论文。

本研究证明,整合素β样亚基1(ITGBL1)在OS组织中下调,其下调与OS患者预后不良相关。功能性分析显示,ITGBL1抑制OS细胞的生长、转移和干性,同时促进细胞凋亡。

体外和体内实验进一步揭示,ITGBL1通过上调ROS激活内质网(ER)应激,从而触发OS细胞的自噬。此外,OS中ITGBL1的下调部分归因于HSP90AB1(热休克蛋白90α家族B1类)异常上调。机制上,ITGBL1与HSP90AB1相互作用,通过K63连接的泛素化促进ITGBL1降解。

最后,通过虚拟筛查和Co-IP,研究确认伊维菌素为HSP90AB1-ITGBL1相互作用的强效抑制剂,伊维菌素治疗显著抑制体内奥斯维菌素进展。总之,本研究揭示了一种促进骨肉瘤进展的新机制,并筛选出可用于骨肉瘤治疗的新候选药物。

骨肉瘤(OS)是儿童和青少年中最常见的原发恶性骨肿瘤。以根治性手术联合顺铂、多柔比星及大剂量甲氨蝶呤为主的新辅助化疗等综合治疗,已将局限性骨肉瘤患者的5年总生存率提升至约60%。然而,发生转移或复发的骨肉瘤患者5年生存率不足20%,目前仍缺乏有效的治疗手段与靶向药物。因此,为开发能够有效抑制骨肉瘤进展的新型治疗策略或靶向药物,首先需要阐明促进骨肉瘤进展的分子机制。

整合素亚基β-样1(ITGBL1)最初从成骨细胞cDNA文库克隆,编码一种与β整合素相关的细胞外基质蛋白。ITGBL1与整合素β的N端EGF样柄片段高度同源,但既不包含跨膜结构域,也不包含RGD(Arg–Gly–Asp)结合结构域,表明ITGBL1的功能与整合素不同。

最新证据表明,ITGBL1在多种癌症中表现异常,并在多种癌症的转移中发挥重要作用。ITGBL1 在不同肿瘤类型中呈现出环境依赖性甚至截然相反的作用。然而,ITGBL1在OS中的表达特征和功能意义,以及其在癌症中失调的机制,仍有待进一步阐明。

热休克蛋白 90α家族B类成员 1(HSP90AB1)是 HSP90家族的核心分子伴侣,在维持细胞蛋白质稳态、调控多种生物学过程中发挥关键作用。编码 HSP90B 蛋白的 HSP90AB1 基因可通过调控众多底物蛋白的成熟与稳定,参与肿瘤发生及多种病理过程。

在OS中,单细胞RNA测序数据表明HSP90AB1可能参与调控OS转移,但HSP90AB1在OS中的具体表达模式、生物功能及机制贡献尚未完全明确。

内质网(ER)是合成、折叠与修饰跨膜蛋白的核心细胞器,而能量应激、氧化应激、营养缺乏及钙离子稳态失衡等均可诱导未折叠蛋白反应(UPR)即内质网应激反应。细胞可以通过激活内质网应激传感器,快速响应内质网功能障碍。分子伴侣蛋白结合免疫球蛋白蛋白(BIP;也称为GRP78)是一种内质网应激传感器的抑制剂,通过结合传感器来抑制内质网应激反应。

在内质网应激期间,BIP表现出对错误折叠或未折叠蛋白质结合亲和力增强,因此与内质网应激传感器解离,这被视为内质网应激的初始阶段。根据内质网应激的大小、细胞类型和具体的病理环境,内质网应激反应可能产生多种影响,包括细胞重编程、适应、自噬和凋亡。自噬是一种降解细胞内成分的过程。内质网应激诱导的自噬在肿瘤中具有双刃剑作用,既可促进也可抑制肿瘤生长,具体取决于疾病类型与遗传背景。

伊维菌素通过阻断HSP90AB1与ITGBL1的相互作用抑制骨肉瘤进展(摘自Advanced Science

本研究首次证明ITGBL1表达较低水平,其下调预测OS患者的预后不佳。ITGBL1过表达通过上调OS细胞的ROS激活内质网应激,诱导自噬,从而阻止OS的进展。此外,Co-IP和质谱(MS)显示HSP90AB1可直接结合ITGBL1,并通过K63连接的泛素化途径促进ITGBL1蛋白降解。

最后,本研究筛选出伊维菌素作为能够破坏HSP90AB1与ITGBL1结合的小分子抑制剂,其在体内可显著抑制骨肉瘤进展。综上所述,本研究阐明了一条新的调控轴,并为骨肉瘤治疗提供了具有潜在应用价值的候选药物。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202515651


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