为揭示SOX2对GSC的作用机制，美国华盛顿大学医学院神经外科的Tatenda Mahlokozera等通过蛋白组学研究发现，TRIM26缺失降低SOX2蛋白水平，增加GSC的SOX2多泛素化，从而破坏SOX2基因网络，抑制GSC的增殖和体内致瘤性。TRIM26通过直接抑制SOX2与WWP2的相互作用维持SOX2蛋白的稳定性；应用E3连接酶竞争性结合调控SOX2可能是胶质瘤的潜在治疗靶点。结果发表在2021年11月《Nature Communications》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Mahlokozera T, et al. Nat Commun. 2021 Nov 3;12(1):6321. doi: 10.1038/s41467-021-26653-6.】
胶质母细胞瘤（glioblastoma，GBM）预后很差。研究发现，多能性转录因子SOX2对胶质母细胞瘤干细胞（Glioblastoma stem cells）的存活至关重要，其抵抗治疗、促进肿瘤生长和复发。为揭示SOX2对GSC的作用机制，美国华盛顿大学医学院神经外科的Tatenda Mahlokozera等通过蛋白组学研究发现，TRIM26缺失降低SOX2蛋白水平，增加GSC的SOX2多泛素化，从而破坏SOX2基因网络，抑制GSC的增殖和体内致瘤性。TRIM26通过直接抑制SOX2与WWP2的相互作用维持SOX2蛋白的稳定性；应用E3连接酶竞争性结合调控SOX2可能是胶质瘤的潜在治疗靶点。结果发表在2021年11月《Nature Communications》在线。
研究者应用蛋白组学法确认SOX2是稳态调控的调控子，进一步的结构功能研究确定该调控子在SOX2稳态调控、自我更新的具体作用以及作用方式；确定SOX2缺失定位试验、泛素化试验研究TRIM2与WWP2在SOX2泛素化、蛋白酶体降解中的作用以及生物荧光实时成像研究控制GSCs致瘤性的泛素化信号通路。
①TRIM26是GSC的一种与SOX2相互作用的E3泛素连接酶。在GSC中使用放线菌酮（100μM）可抑制蛋白质合成，从而导致SOX2蛋白质水平呈时间依赖性降低。与载体相比，蛋白酶体抑制剂MG132（10μM）可使SOX2蛋白水平增加，表明通过泛素介导的降解正在进行活性转化。
②TRIM26可以提高SOX2蛋白的稳定性，并调控SOX2下游基因表达。利用RNA干扰（RNAi）技术将GSC中TRIM26敲除，发现在3个不同GSC系SOX2蛋白水平均降低，表明TRIM26并没有导致SOX2降解，相反可能提高SOX2的稳定性。为探究TRIM26在GSCs中调控SOX2的机制，研究者进行结构功能研究。在野生型TRIM26中引入同义词突变，获得对RNAi不敏感的TRIM26拯救cDNA（TRIM26res），和锌指环结构域破坏，催化活性不活跃的两个突变体TRIM26-TRIM26-I18a和TRIM26 C16AC36A17。有趣的是，这3个拯救突变体的慢病毒表达都足以维持GSCs中的SOX2蛋白水平，表明TRIM26的催化活性对于SOX2的调控没有必要。
③TRIM26通过其C端PRYSPRY域调控GSC的自我更新。在敲除TRIM26的两种不同的GSC细胞系，GSC的自我更新能力均降低。过度表达SOX2可使TRIM26敲除GSCs恢复44%的自我更新能力，这表明在GSC自我更新作用中SOX2处于TRIM26调控下游。
④WWP2是GSCs中的一种SOX2 E3泛素连接酶。既往研究发现，CDH1-APC、CUL4A、UBR5和WWP2这四种泛素连接酶可以在其它细胞环境下靶向SOX2。然而在四种E3连接酶中，只有WWP2敲除可增加GSCs中SOX2蛋白水平，这一结论同样在另外两个GSC细胞系中得到进一步证实
⑤TRIM26阻断WWP2与SOX2的相互作用和WWP2介导的SOX2多聚泛素化和蛋白酶体降解。研究者在一个异源系统中进行SOX2缺失定位试验，以识别SOX2结合TRIM26和WWP2的区域。
⑥TRIM26/WWP2泛素信号通路调控GSCs的致瘤性。研究者将TRIM26 RNAi或对照慢病毒处理后的GSCs注入NOD-SCIDγ小鼠右侧壳核。经过20周的生物荧光实时成像（BLI）试验显示，注射TRIM26敲除GSCs的小鼠肿瘤生长减慢，尤其是在前16周。更重要的是，与对照组相比，注射TRIM26敲除GSCs的小鼠无神经缺陷生存期增加。
综上所述，该研究结果表明，E3泛素连接酶TRIM26是GSC中SOX2蛋白酶体降解的关键调节因子，其通过直接抑制WWP2保护SOX2免于多泛素化和蛋白酶体降解，同时调节TRIM26和WWP2表达水平会影响原位小鼠模型中GSC的自我更新能力和体内致瘤性，这为未来靶向治疗胶质瘤提供可能性。
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