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综述:胃肠道癌症中SUMO化修饰的研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Molecular Aspects of Medicine 10.3
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本综述系统探讨SUMO化修饰(SUMOylation)在胃肠道恶性肿瘤中的关键作用,涵盖其对肿瘤增殖、转移、耐药性(如化疗与放疗抵抗)及肿瘤微环境(TME)的重编程机制,重点分析E1/E2/E3酶(如UBC9、PIAS家族)和相关通路(如DNA损伤修复、上皮-间质转化(EMT)),并展望靶向SUMO化(如TAK-981抑制剂)的治疗策略与临床转化挑战。
SUMO蛋白
小泛素相关修饰因子(SUMO)蛋白是哺乳动物中的一类小分子修饰蛋白(10–15 kDa),包括SUMO1、SUMO2、SUMO3、SUMO4和SUMO5。它们具有一定的结构同源性,其中SUMO2和SUMO3序列高度相似,同源性约97%,常被统称为SUMO2/3;而SUMO1与SUMO2/3的同源性较低,约为47%。这些SUMO蛋白并非完全由同源序列组成,其相似程度存在差异。
SUMO化的生物学功能
SUMO化是一种关键的后翻译修饰机制,在众多生物学过程中扮演核心角色,包括转录调控、细胞周期进程、DNA合成与修复、信号转导以及细胞代谢(Huang et al., 2024a)。它通过精细调节转录因子、细胞周期调控蛋白和DNA修复酶的功能活性、稳定性及细胞内定位,进而调控细胞生长、增殖、分化和基因组稳定性。
SUMO化在癌症中的调控机制
SUMO化与肿瘤发生密切相关,由于其酶机制(如E1、E2、E3连接酶和去SUMO化酶)的失调,影响癌症的起始、进展和治疗抵抗(Zhou et al., 2024a; Du et al., 2021; Xie et al., 2020; Li et al., 2025a)。除此之外,这种修饰在控制恶性细胞的转移能力、侵袭性以及致癌驱动因子功能方面也至关重要(Zhou et al., 2024a; Martínez-lópez et al., 2025)。
SUMO化与胃癌
胃癌是全球第五大常见癌症和第四大癌症相关死亡原因(Sung et al., 2021)。其在东亚、东欧和南美部分地区发病率较高,而在北美和西欧相对较低(Morgan et al., 2022)。胃癌的主要风险因素包括幽门螺杆菌感染、特定饮食习惯(如高盐和腌制食品摄入)以及遗传因素。SUMO化在胃癌中的研究揭示了其通过多种机制促进肿瘤进展。
结论与展望
作为一种动态可逆的后翻译修饰,SUMO化在胃肠道癌症中关键地调控多种生物学过程。本综述重点阐述了其在胃肠道癌症中的作用,特别是在肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭、化疗抵抗和肿瘤微环境调控方面。通过影响细胞代谢和信号通路,SUMO化促进肿瘤进展,为潜在治疗靶点提供了见解,并为开发新型抗癌策略奠定了基础。
未来研究需要深入解析SUMO异构体(SUMO1/2/3)的功能特异性、底物选择性以及与泛素化等其他修饰的相互作用,这些机制空白目前限制了靶向药物的临床转化(Shi et al., 2023; Wang and Matunis, 2023)。针对SUMO化的干预策略,如SUMO E1抑制剂(例如TAK-981),在临床前研究中已显示出巨大潜力,能够通过诱导肿瘤细胞周期阻滞和增强免疫原性,显著抑制胃肠道肿瘤生长并逆转耐药性(GU et al., 2023; kukkula et al., 2021)。克服肿瘤异质性和微环境障碍将是实现这些疗法临床成功的关键。
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