胃癌是全球范围内发病率和死亡率均位居前列的消化道恶性肿瘤，其治疗仍面临巨大挑战。CDK4/6抑制剂（如palbociclib）在多种癌症中展现出疗效，但在胃癌中易产生耐药，其机制亟待阐明。2025年发表于《Cell Death and Disease》的研究《UCHL3 depletion inhibits gastric cancer progression and enhances palbociclib sensitivity》首次揭示：去泛素化酶UCHL3顺利获得稳定ENO1蛋白，激活AKT/CCND1信号轴，从而驱动胃癌进展并诱导CDK4/6抑制剂耐药。该研究综合利用临床样本、多种体内外模型及小分子抑制剂，不仅阐明了UCHL3的全新致癌机制，更提出了联合靶向UCHL3与CDK4/6的协同治疗新策略。

Part 1：UCHL3在胃癌中高表达并与不良预后相关

本研究第一时间顺利获得生物信息学分析与临床样本验证，发现UCHL3在胃癌组织中显著高表达，且其高表达与肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移及患者预后不良密切相关（图1C–I，表1）。进一步的功能实验表明，UCHL3表达水平与胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力呈正相关，提示其在胃癌进展中发挥促癌作用。

Part 2：UCHL3增强胃癌细胞的迁移、侵袭并诱导EMT

功能实验表明，UCHL3是胃癌细胞运动能力的关键驱动因子。伤口愈合和Transwell实验结果显示，敲低UCHL3显著抑制了胃癌细胞的迁移（图2E, H）与侵袭能力（图2F, H），而其过表达则反之，增强了这些恶性表型（图2G, I）。同时，UCHL3还能促进上皮-间质转化（EMT）——这一过程是癌细胞取得迁移侵袭能力的关键步骤。Western blot结果显示，在UCHL3敲低组中，上皮标志物E-cadherin表达上调，而间质标志物N-cadherin与Vimentin的表达则下降；过表达组呈现完全相反的趋势（图2J）。

Part 3：UCHL3促进胃癌细胞增殖并加速细胞周期进程

除了运动能力，UCHL3同样强力促进胃癌细胞的增殖。顺利获得CCK-8实验（图3A-D）、克隆形成实验（图3E, F）以及EdU掺入实验（图3G-I）等多种方法均一致证明，UCHL3能显著提升胃癌细胞的增殖活力。进一步的机制探索顺利获得流式细胞术发现，UCHL3敲低会引起G1/S期细胞周期阻滞（图3J），而其过表达则会促进细胞从G1期进入S期（图3K）。这表明UCHL3是顺利获得加速细胞周期进程来驱动肿瘤生长的。

Part 4：UCHL3顺利获得ENO1去泛素化激活AKT/CCND1信号轴

4.1 机制锁定：UCHL3与代谢酶ENO1直接结合

为了探寻UCHL3促癌的分子开关，研究者顺利获得免疫共沉淀联合质谱分析（Co-IP-MS）筛选出AKT信号通路的已知激活因子ENO1是UCHL3的潜在结合蛋白（图4F）。后续的分子对接模拟、外源与内源Co-IP实验（图4G-I）以及GST-pull down实验（图4J）均证实了两者之间存在直接物理相互作用。进一步的区域映射实验将结合关键区域锁定在UCHL3的179-230氨基酸与ENO1的140-434氨基酸之间（图4L）。

4.2 酶活功能：UCHL3顺利获得去泛素化稳定ENO1蛋白

作为去泛素化酶，UCHL3如何调控其新“搭档”ENO1？研究发现，UCHL3过表达会上调ENO1蛋白水平，而敲低则相反。环己酰亚胺（CHX）蛋白半衰期实验证实，UCHL3能显著延长ENO1的蛋白半衰期（图5A）。进一步的体内泛素化实验证明，UCHL3能够去除ENO1上的K48连接的多泛素化链（图5C-D），而这一功能依赖于其关键的酶活位点C95（图5B）。顺利获得质谱分析与点突变验证，研究者最终精确定位UCHL3主要作用于ENO1的第92位赖氨酸（K92）来执行去泛素化（图5E-F）。

4.3 信号贯通：ENO1介导AKT/CCND1信号轴的激活

稳定的ENO1如何将信号下传？Western blot实验显示，UCHL3的敲低或过表达能相应地下调或上调磷酸化AKT（S473）及其关键下游靶点CCND1的蛋白水平（图4D-E）。重要的是，在 rescue 实验中，ENO1的敲低可以逆转由UCHL3过表达所引起的AKT/CCND1信号激活（图6A），并同时逆转其对细胞增殖、侵袭和迁移的促进作用（图6B-E）。这确立了ENO1是UCHL3调控AKT/CCND1信号轴、驱动胃癌进展的核心介质。

图4（D-E）

图6（A-E）

Part 5：体内验证：靶向UCHL3在动物模型中有效抑制肿瘤生长

研究顺利获得在裸鼠体内构建细胞系来源异种移植瘤（CDX）和患者来源异种移植瘤（PDX）模型，有力验证了UCHL3的促癌功能及其治疗潜力。在CDX模型中，与对照组相比，敲低UCHL3的肿瘤体积和重量显著减小（图7A-C），而过表达UCHL3则显著促进了肿瘤生长（图7D-F）。对肿瘤组织的分析进一步显示，UCHL3敲低会导致其下游的ENO1、p-AKT和CCND1蛋白水平下降，而过表达则相反（图7G-J），这在体内重现了“UCHL3-ENO1-AKT-CCND1”信号轴。更重要的是，在更能模拟病人实际情况的PDX模型中，瘤内注射靶向UCHL3的shRNA慢病毒，同样能显著抑制肿瘤的生长（图7K-O）及其原代细胞的增殖能力（图7P, Q），并且该治疗效应同样伴随着下游信号分子表达的降低（图7R）。这些体内实验结果为将UCHL3作为胃癌治疗新靶点给予了坚实的临床前依据。

Part 6：UCHL3抑制剂TCID增强CDK4/6抑制剂疗效

研究进一步验证了UCHL3小分子抑制剂TCID可阻断UCHL3对ENO1的去泛素化作用，抑制胃癌细胞增殖与侵袭（图8A–F）。更重要的是，TCID与CDK4/6抑制剂palbociclib联用，在体内外均显著增强了对胃癌生长的抑制作用（图8G–K），提示靶向UCHL3可逆转CDK4/6抑制剂的耐药性。

总结与展望

本研究系统揭示了UCHL3顺利获得去泛素化ENO1→激活AKT/CCND1信号轴→促进胃癌进展的新机制（图8L），并证实其抑制剂TCID在联合治疗中的潜在价值。这不仅为胃癌给予了新的治疗靶点，也为克服CDK4/6抑制剂耐药给予了实验依据，具有重要的临床转化前景。

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原文信息：W. Liu, L. Zhou, Y. Le, Y. He, J. Zhou, H. Zhang, J. Zhan, T. Hu, J. Wang, Y. Lin, H. Yu, J. Xiong, Z. Fang, X. Xiang, UCHL3 depletion inhibits gastric cancer progression and enhances palbociclib sensitivity by regulating the AKT/CCND1 signaling axis via ENO1 ubiquitination, Cell death & disease, 16 (2025) 850.