卵巢癌是全球致死率最高的妇科恶性肿瘤之一。尽管手术联合铂类化疗（尤其是顺铂）是标准治疗方案，但高达70%的初始响应者最终会产生耐药并复发，导致总体生存期（OS）和無進展生存期（PFS）极短。因此，深入解析顺铂获得性耐药的分子机制，是开发有效克服策略、改善患者预后的关键。近年研究发现，表观遗传调控异常在肿瘤发生和化疗耐药中扮演重要角色。其中，组蛋白去甲基化酶5（KDM5）家族成员（如KDM5A和KDM5B）因其在多种癌症中促癌和介导耐药的作用而备受关注。然而，它们在卵巢癌顺铂耐药中的具体贡献、功能异同及其上游调控机制尚不明确。此外，双特异性磷酸酶4（DUSP4）作为MAPK通路的负调控因子，在卵巢癌中被认为具有抑癌作用，但其表达调控及其在顺铂耐药中的角色有待阐明。蛋白质的稳态受到泛素-蛋白酶体系统（UPS）的精密调控，其中E3泛素连接酶（如FBXW7）和去泛素化酶（如USP7）的失调与肿瘤发生和化疗耐药密切相关，但它们在卵巢癌顺铂耐药背景下的具体作用知之甚少。针对上述科学问题，研究团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表了一项系统性研究。
为探索上述科学问题，研究人员综合运用了生物信息学分析、体外细胞模型（包括顺铂敏感/耐药细胞系及其基因编辑衍生株）、体内小鼠模型（皮下移植瘤和原位腹膜播散模型）、蛋白质组学与分子生物学技术。关键实验技术包括RNA测序（RNA-seq）、染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）、免疫共沉淀、免疫荧光、蛋白稳定性/降解实验、体外泛素化分析、组织芯片（TMA）分析以及临床样本数据库挖掘（如TCGA、GEO、GDSC、Kaplan-Meier plotter）。研究样本涉及公共数据库的卵巢癌患者队列、临床组织样本以及多种卵巢癌细胞系。
KDM5蛋白水平在顺铂耐药的卵巢癌中升高
通过分析TCGA、GEO等公共数据库，研究发现KDM5B（而非KDM5A）在复发性卵巢癌、顺铂无应答者及转移灶中表达显著上调。在体外构建的顺铂耐药SKOV-3和OVCAR-5细胞系中，KDM5B的mRNA和蛋白水平也相应升高。RNA-seq分析提示，获得性耐药伴随MAPK信号通路相关基因的显著下调。
KDM5B是卵巢癌顺铂耐药的关键驱动因子
基因敲除实验表明，敲低KDM5B（而非KDM5A）能有效恢复顺铂耐药细胞对药物的敏感性，诱导细胞凋亡（表现为cleaved-PARP和caspase-3增加）。相反，在敏感细胞中过表达KDM5B足以诱导耐药。KDM5B特异性抑制剂（PBIT、AS8351）或泛KDM5抑制剂（CPI-455）与顺铂联用，在耐药细胞中展现出显著的协同抗增殖效应。
KDM5B-DUSP4轴赋予卵巢癌顺铂耐药性
RNA-seq和ChIP-seq分析联合证实，KDM5B特异性结合在DUSP4基因启动子区，并去除其上的H3K4三甲基化（H3K4me3）修饰，从而转录抑制DUSP4的表达。DUSP4是MAPK通路的负调控磷酸酶，其表达下调导致p-p38和p-ERK水平升高，即MAPK信号通路异常激活。功能回复实验显示，在KDM5B敲除的耐药细胞中，再次敲低DUSP4能够逆转其恢复的药物敏感性，证明KDM5B主要通过抑制DUSP4来介导耐药。
USP7-KDM5B轴赋予卵巢癌顺铂耐药性
机制上，研究发现去泛素化酶USP7与KDM5B直接相互作用，并通过去除其K48连接的多聚泛素链来稳定KDM5B蛋白。敲除USP7或使用其抑制剂P5091可导致KDM5B蛋白经蛋白酶体途径降解，并显著增强耐药细胞对顺铂的敏感性。在USP7缺失的细胞中重新过表达KDM5B，能够完全重建顺铂耐药表型。
SCFFBXW7 E3连接酶复合物通过HIPK1介导的磷酸化促进KDM5B降解
另一方面，研究首次发现E3泛素连接酶复合物SCFFBXW7 负责降解KDM5B。激酶HIPK1能够磷酸化KDM5B蛋白第264位苏氨酸（T264），该磷酸化修饰创建了一个FBXW7识别所需的磷酸化降解子（phosphodegron），从而促进FBXW7对KDM5B的识别、K48连接的多聚泛素化和后续的蛋白酶体降解。
KDM5B敲除在体内恢复顺铂敏感性
体内实验证实，在顺铂耐药的SKOV-3 CDDP细胞皮下移植瘤和原位腹膜播散模型中，敲除KDM5B能显著抑制肿瘤生长，并恢复肿瘤对顺铂的治疗反应。联合使用USP7抑制剂P5091和顺铂也表现出强大的协同抗肿瘤效果。免疫组化分析显示，KDM5B敲除的肿瘤组织中增殖标志物Ki67减少，而DUSP4表达增加。
USP7和FBXW7介导的KDM5B-DUSP4轴失调与卵巢癌患者不良预后相关
组织芯片和临床数据库分析表明，在晚期（III期）卵巢癌患者组织中，KDM5B和USP7表达升高，而DUSP4和FBXW7表达降低。生存分析显示，高表达KDM5B或USP7，或低表达DUSP4，均与接受铂类治疗的卵巢癌患者更短的無進展生存期和总生存期显著相关。KDM5B高表达且DUSP4低表达的患者预后最差。
研究结论与讨论
本研究系统揭示了卵巢癌顺铂耐药的一个新颖表观遗传-蛋白质稳态调控轴。研究发现，在耐药细胞中，去泛素化酶USP7异常稳定了组蛋白去甲基化酶KDM5B，而E3连接酶FBXW7介导的降解通路受损，共同导致KDM5B蛋白累积。高水平的KDM5B通过其组蛋白去甲基化酶活性，特异性抑制了肿瘤抑制因子DUSP4的转录，进而解除对MAPK信号通路的负调控，最终促进细胞存活并产生顺铂耐药。该研究的意义在于：首先，明确了KDM5B（而非KDM5A）是卵巢癌顺铂耐药的关键特异性驱动因子，澄清了同家族蛋白的功能差异。其次，首次阐明了KDM5B蛋白稳定性的上游双向调控机制，即USP7介导的稳定化和HIPK1/FBXW7介导的降解，为药物干预提供了新靶点。第三，确立了KDM5B-DUSP4-MAPK这一全新的信号轴在化疗耐药中的核心地位。最后，临床数据强力支持该通路的病理相关性，高KDM5B/低DUSP4表达谱可作为潜在的不良预后生物标志物。综上所述，该研究不仅深化了对卵巢癌化疗耐药表观遗传机制的理解，更提出了靶向USP7或KDM5B本身以恢复DUSP4表达、逆转顺铂耐药的治疗新策略，为克服这一临床难题提供了重要的理论依据和转化方向。
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