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Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8972 (2023) Citare questo articolo

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Le modificazioni post-traduzionali (PTM) come l'acetilazione, la deubiquitinazione e la fosforilazione delle proteine, svolgono un ruolo importante in vari tipi di progressione del cancro. La proteinasi 5 specifica per l'ubiquitina (USP5), un membro unico degli enzimi deubiquitinanti (DUB) che riconosce specificamente la poliubiquitina non ancorata, potrebbe regolare la stabilità di molte proteine ​​associate alla tumorigenesi per influenzare l'inizio e la progressione del cancro. Tuttavia, il diverso significato biologico dell'USP5 nel cancro del pan non è stato studiato in modo sistematico e completo. Qui, abbiamo esplorato il ruolo dell'USP5 nel cancro del pan utilizzando il database Cancer Genome Atlas (TCGA) e Genotype-Tissue Expression (GTEx), e abbiamo anche acquisito e analizzato dati tramite vari software e piattaforme web come R, GEPIA2.0 , HPA, TISIDB, cBioPortal, UALCAN, TIMER 2.0, CancerSEA e BioGRID. L’espressione di USP5 era elevata nella maggior parte dei tumori e differiva significativamente nei diversi sottotipi molecolari e immunitari di tumori. Inoltre, l'USP5 aveva un certo valore diagnostico in più tumori e un'elevata espressione di USP5 generalmente prevedeva una prognosi sfavorevole per i pazienti affetti da cancro. Abbiamo anche scoperto che il tipo di alterazione genetica più frequente dell’USP5 era la mutazione e che il livello di metilazione del DNA dell’USP5 diminuiva in vari tumori. Inoltre, l'espressione di USP5 era correlata ai fibroblasti associati al cancro (CAF), alle cellule endoteliali (EC) e ai marcatori genetici degli immunodulatori nei tumori. Inoltre, il risultato del sequenziamento di singole cellule ha mostrato che l’USP5 potrebbe regolare diversi comportamenti biologici del tumore come l’apoptosi, il danno al DNA e la metastasi. L'analisi dell'arricchimento genetico ha indicato che lo "spliceosoma" e lo "splicing dell'RNA" potrebbero essere il meccanismo critico per il coinvolgimento dell'USP5 nel cancro. Nel loro insieme, il nostro studio chiarisce il significato biologico dell’USP5 nella diagnosi, nella prognosi e nel sistema immunitario nel cancro del pancreas umano.

Il cancro è una delle principali cause di morte umana, con notevoli impatti negativi sulla salute sociale e sull’economia in tutto il mondo1,2. Sebbene lo sviluppo della chirurgia, della chemioradioterapia, della terapia mirata e dell’immunoterapia abbiano migliorato l’effetto terapeutico sul cancro, la prognosi e il tasso di sopravvivenza dei pazienti affetti da cancro rimangono ancora infausti per molte ragioni, tra cui la resistenza ai farmaci e gli effetti collaterali3. Pertanto, l’identificazione di nuovi biomarcatori pan-tumorali e di bersagli terapeutici per il cancro è fondamentale per migliorare la salute umana 4.

La deubiquitinazione è una comune modificazione post-traduzionale (PTM) delle proteine, coinvolta nella regolazione di varie funzioni fisiologiche e processi patologici, come la trasduzione del segnale e la progressione del cancro5,6. La proteinasi ubiquitina specifica 5 (USP5), scoperta e purificata da Wilkinson et al., nota anche come ubiquitina isopeptidasi T (ISOT), appartiene alla famiglia delle proteinasi ubiquitina specifiche (USP), la più grande famiglia di enzimi deubiquitinanti (DUB) 7. USP5 si trova vicino al gene CD4 sul cromosoma umano 12p13 e codifica cinque domini separati con la dimensione di 93,3-kDa8. È unico in quanto può identificare e rimuovere specificamente l'ubiquitina dall'estremità prossimale delle catene di poliubiquitina non ancorate9. E molte ricerche dimostrano che l’USP5 regola una varietà di attività cellulari, tra cui la riparazione delle rotture del doppio filamento del DNA10, le risposte infiammatorie11 e le risposte allo stress12.

Per quanto riguarda il ruolo dell’USP5 nel cancro, recentemente ha attirato l’attenzione di molti ricercatori. Il collegamento funzionale tra l'espressione aberrante di USP5 e lo sviluppo di vari tumori come il cancro al seno13, il cancro del polmone14,15, il cancro del colon-retto16 e il carcinoma epatocellulare17 è stato stabilito da molti studi. Nel frattempo, è stato dimostrato che l'USP5 è strettamente correlato con alcune molecole chiave e percorsi che regolano il cancro, il che indica il valore potenziale dell'USP5 come nuovo bersaglio terapeutico per il cancro18. Tuttavia, il ruolo dettagliato dell’USP5 nel cancro del pan rimane finora sfuggente.