Usp22-flox 基因敲除小鼠

USP22，即泛素特异性蛋白酶22，是一种在生物医学领域备受关注的去泛素化酶。去泛素化酶负责去除蛋白质上的泛素分子，这一过程对于调控蛋白质的稳定性、功能和定位至关重要。USP22在细胞周期、DNA修复和基因表达调控等生物学过程中发挥着重要作用，其异常表达与多种癌症的发生、发展和预后密切相关。

USP22在乳腺癌进展和转移中扮演着重要角色。一项研究发现，慢性应激诱导的肾上腺素（EPI）水平升高与乳腺癌患者肿瘤组织中USP22的表达呈正相关。USP22通过增强脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）介导的脂肪分解来促进EPI诱导的乳腺癌进展和转移。靶向删除USP22基因可降低ATGL表达和脂肪分解，从而抑制EPI介导的乳腺癌肺转移。USP22作为Atgl基因转录因子FOXO1的真正去泛素化酶，EPI通过AKT介导的磷酸化来稳定USP22，形成一个脂解信号通路。USP22的磷酸化水平与EPI和下游通路中FOXO1和ATGL的表达呈正相关。此外，USP22抑制与β受体阻滞剂在治疗乳腺癌异种移植模型中具有协同作用。这项研究揭示了EPI肿瘤促进作用的分子途径，并为将USP22抑制与β受体阻滞剂联合治疗侵袭性乳腺癌提供了强有力的理论基础[1]。

USP22还与肝细胞癌（HCC）的干细胞样特征相关。研究发现，USP22通过去泛素化和稳定缺氧诱导因子-1α（HIF1α）来促进缺氧诱导的HCC干细胞样特征和糖酵解。HIF1α的直接靶基因USP22和TP53在缺氧条件下可以被HIF1α转录上调。在TP53野生型HCC细胞中，HIF1α诱导TP53介导的HIF1α诱导的USP22上调的抑制。在TP53突变型HCC细胞中，USP22和HIF1α形成一个正反馈回路，促进HCC的干细胞样特征。TP53功能丧失突变和USP22/HIF1α高表达的HCC患者预后较差。靶向USP22的脂质体在HCC小鼠模型中表现出高肿瘤抑制和索拉非尼敏感性。这项研究表明，USP22通过HIF1α/USP22正反馈回路在TP53失活时促进缺氧诱导的HCC干细胞样特征，USP22是HCC治疗的潜在靶点[2]。

USP22还参与调节调节性T（Treg）细胞的Foxp3表达。研究发现，USP22是Foxp3表达的积极调节因子，稳定Foxp3表达；而RNF20是一种E3泛素连接酶，可以作为Foxp3的阴性调节因子。Treg细胞特异性去除USP22降低了Foxp3蛋白水平，导致其抑制功能缺陷，从而引发自发性自身免疫，但可保护多种癌症模型中的肿瘤生长。USP22缺陷Treg细胞中Foxp3的不稳定可以通过RNF20的去除得到挽救，揭示了Treg细胞中的一种相互作用的泛素开关。这些结果揭示了Foxp3表达的新调节因子，并证明了一种可以广泛应用于发现Treg免疫治疗新靶点的筛选方法[3]。

此外，转录因子AP2α/β通过上调USP22基因表达来增强非小细胞肺癌（NSCLC）的恶性。研究发现，SP1和激活转录因子3（ATF3）抑制USP22转录，而转录因子AP-2α/β和c-Myc促进USP22转录。结合位点定向诱变和染色质免疫沉淀（ChIP）实验验证了AP2α和AP2β是USP22的新型转录因子。AP2α和AP2β的过表达显著上调USP22表达，并增强其靶基因：细胞周期蛋白D1的表达，同时以部分USP22依赖的方式增强NSCLC A549和H1299细胞的增殖、迁移和侵袭。此外，NSCLC组织中AP2蛋白水平与USP22蛋白水平相关。这些发现表明，AP2α和AP2β是促进NSCLC进展的重要转录因子，并进一步支持USP22作为肺癌的潜在生物标志物和治疗靶点[4]。

在肝细胞癌中，p-MYH9/USP22/HIF-1α轴促进仑伐替尼耐药性和癌症干细胞样特征。研究发现，缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）通路激活驱动了肝细胞癌对仑伐替尼的获得性耐药性。在仑伐替尼耐药性肝细胞癌中，磷酸化非肌肉肌球蛋白重链9（MYH9）在Ser1943位点的磷酸化（p-MYH9）可以招募USP22去泛素化和稳定HIF-1α。在临床上，p-MYH9（Ser1943）的表达在HCC样本中上调，预示着较差的预后和仑伐替尼耐药性。酪蛋白激酶-2（CK2）抑制剂和USP22抑制剂有效逆转了体内和体外仑伐替尼耐药性。因此，p-MYH9（Ser1943）/USP22/HIF-1α轴在仑伐替尼耐药性和癌症干细胞样特征中起着关键作用。对于HCC中仑伐替尼耐药性的诊断和治疗，p-MYH9（Ser1943）、USP22和HIF-1α可能作为新的生物标志物和靶点具有重要价值[5]。

USP7的抑制上调USP22并激活其下游与癌症相关的信号通路。研究发现，靶向USP7的siRNA介导的敲低或药物抑制剂在癌细胞中显著上调USP22。USP22的表达升高可能通过转录途径发生，可能是由于USP7抑制促进了SP1的降解，从而去抑制其转录活性。重要的是，USP22表达的升高导致下游信号通路，包括H2Bub1和c-Myc的显著激活，这可能增强癌症的恶性并抵消USP7抑制的抗癌疗效。此外，靶向USP7进一步抑制了USP22敲除的A549和H1299肺癌细胞的体外增殖，并诱导了更强的p53肿瘤抑制信号通路激活。此外，USP22敲除的癌细胞对顺铂和USP7抑制剂的组合更加敏感。USP7抑制剂治疗进一步抑制了体内血管生成和肿瘤生长，并在USP22敲除的癌症异种移植中诱导了更多的细胞凋亡。这些发现表明，USP7的抑制可以显著上调癌细胞中的USP22；靶向USP7和USP22可能代表了一种更有效的癌症靶向治疗方法，值得进一步研究[6]。

RNA干扰介导的USP22基因沉默促进人脑胶质瘤细胞凋亡并诱导细胞周期阻滞。研究发现，USP22基因高表达于人脑胶质瘤细胞中。RNA干扰技术被用于沉默人脑胶质瘤细胞中的USP22基因表达。沉默USP22基因被发现能有效抑制人脑胶质瘤细胞的增殖，导致细胞凋亡和细胞周期阻滞在G2/M期。USP22沉默还导致细胞周期蛋白，包括CDK1、CDK2和细胞周期蛋白B1的表达降低。总之，这项研究表明USP22基因在人类脑胶质瘤细胞的生长中发挥着关键的调节作用，通过影响细胞凋亡和细胞周期的进展[7]。

USP22基因启动子的组成性启动子活性受PKA/CREB调节。研究发现，人类泛素特异性加工酶22（USP22）在调节细胞周期过程中起着重要作用，其过表达与肿瘤进展相关。然而，导致USP22转录激活的机制在人类癌细胞中仍然不清楚。之前的研究确定了人类USP22基因的5'-侧翼序列，并在基本启动子区域发现了一个潜在的CREB/ATF结合位点。本研究发现，该位点对于HeLa和HepG2细胞中的USP22转录活性是必需的。染色质免疫沉淀实验证实了CREB与该位点的相互作用。CREB的siRNA敲低降低了USP22的转录激活和内源性表达，而CREB的过表达并没有影响转录水平。此外，通过H-89抑制PKA导致USP22启动子活性和表达降低，但对 forskolin诱导没有反应。所有这些结果都表明PKA/CREB参与了USP22基因组成性启动子活性的调节[8]。

USP22作为前列腺癌中的致癌驱动因子，通过调节细胞增殖和DNA修复发挥作用。研究发现，临床数据集证实USP22在前列腺癌中的表达升高，并且一个新的小鼠模型显示了前列腺特异性USP22过表达的超增殖表型。相应地，在USP22敏感的转录组和泛素组中，细胞周期和DNA修复途径在USP22敏感的前列腺癌模型中得到了富集。USP22的耗竭使细胞对基因毒性损伤敏感，并且通过新的USP22表达小鼠模型进一步证实了USP22在应对基因毒性损伤中的作用。USP22去泛素化靶底物，以促进原癌性表型，因此，分析USP22敏感的泛素组确定了核苷酸切除修复蛋白XPC作为USP22介导的应对基因毒性损伤的关键介质。因此，XPC由于USP22的功能而去泛素化，并促进USP22介导的DNA损伤存活。因此，这些发现揭示了USP22作为原癌性表型驱动因子的意外功能，并对USP22在治疗结果中的作用具有重要意义[9]。

综上所述，USP22作为一种重要的去泛素化酶，在多种癌症的发生、发展和预后中发挥着重要作用。USP22与乳腺癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌和前列腺癌等癌症的进展和转移密切相关。USP22的异常表达和功能失调可能导致癌症细胞增殖、迁移、侵袭和耐药性的增加。此外，USP22还参与调节Treg细胞的Foxp3表达，影响免疫调节和自身免疫性疾病的发生。USP22的研究不仅有助于深入理解去泛素化酶在癌症和免疫调节中的作用机制，还为癌症的治疗和免疫治疗提供了新的靶点和策略。