弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为非霍奇金淋巴瘤中最具侵袭性的亚型之一,标准R-CHOP方案治疗后仍有约三分之一患者面临复发或耐药困境。这种治疗困境背后,与肿瘤细胞内异常激活的NF-κB和Notch信号通路密切相关。近年来,靶向蛋白质泛素化修饰已成为肿瘤治疗的新方向,而去泛素化酶(DUBs)如何调控DLBCL的恶性进展仍是一片待探索的领域。在这项发表于《Cell Death and Disease》的研究中,作者团队发现USP13在DLBCL组织及细胞系中异常高表达且与疾病分期正相关。通过LC-MS/MS蛋白质组学分析结合AlphaFold3结构预测,首次揭示Ran GTPase(Ran)是USP13的作用底物。实验证实USP13与Ran在胞浆内相互作用,并通过削减K11连接的多聚泛素化链稳定Ran蛋白水平。当使用USP13特异性抑制剂Spautin-1处理后,Ran蛋白通过蛋白酶体途径被加速降解。研究人员进一步通过RNA测序发现,Spautin-1处理可显著抑制Notch和NF-κB通路关键基因(如HES1、BIRC3等)的表达。基于DRESIS数据库提示,这两条通路正是DLBCL对阿霉素(Dox)和环磷酰胺(CTX)产生耐药的关键机制。由此提出假设:Spautin-1可能与传统化疗药物具有协同效应。后续实验证实,Spautin-1与Dox或CTX联用可显著降低DLBCL细胞活力,且联合用药指数(CI)均小于1,证明协同作用成立。在机制层面,该研究突破性地发现Spautin-1可通过诱发铁死亡增强化疗敏感性。透射电镜显示药物联用导致线粒体嵴减少、外膜破裂等典型铁死亡形态特征;同时检测到活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)水平升高,谷胱甘肽(GSH)含量下降,脂质过氧化(LPO)终产物积累。在DLBCL移植瘤模型中,Spautin-1与化疗药联用可显著抑制肿瘤生长,且免疫组化显示瘤体内增殖标志物Ki-67下降而铁死亡相关蛋白NQO1/ALOX12表达改变。关键技术方法包括:利用LC-MS/MS进行蛋白质互作组学分析;通过Co-IP和体外泛素化实验验证USP13对Ran的去泛素化作用;采用RNA-seq及GSEA富集分析下游通路;借助透射电镜观察线粒体超微结构;通过异种移植瘤模型评估体内药效;使用患者组织样本(来源:重庆大学附属肿瘤医院)进行免疫组化验证。USP13与Ran在DLBCL中的致癌关联生物信息学分析显示USP13与Ran在DLBCL样本中存在基因组共扩增,免疫共沉淀证实二者在胞浆内直接结合。USP13过表达可延长Ran蛋白半衰期,而其酶活缺失突变体(C345A)则丧失该功能。USP13调控Ran蛋白泛素化修饰Spautin-1处理可诱导Ran发生K11连接的多聚泛素化,蛋白酶体抑制剂MG132能逆转该降解过程。USP13主要抑制Ran的K11泛素化链生成,而对K48链影响较小。Spautin-1通过Notch/NF-κB通路协同化疗转录组学分析揭示Spautin-1显著下调Notch1、HES1及NF-κB通路基因表达。体外实验证实Spautin-1与Dox/CTX联用可降低IC50值,USP13基因敲低同样增强化疗药物敏感性。铁死亡诱导是协同治疗的核心机制药物联用引发典型铁死亡特征:线粒体膜电位(ΔΨm)崩溃、GSH耗竭、ROS爆发及LPO积累。铁死亡抑制剂Fer-1可部分逆转Spautin-1引起的死亡效应。该研究不仅首次阐明USP13-Ran轴在DLBCL中的调控机制,更创新性地提出Spautin-1联合化疗通过铁死亡途径克服耐药性的治疗策略。值得注意的是,联合用药在动物模型中未引起心、肝、肾等主要器官的明显毒性,为临床转化提供了安全性依据。这项研究为DLBCL的精准治疗提供了新的靶点组合和理论支撑,有望改善当前R-CHOP方案的疗效瓶颈。