近日，我所生物分子功能与机制研究组(1821组)朴海龙研究员团队与生物分子高分辨分离分析及代谢组学研究组(1808组)许国旺研究员团队，以及大连医科大学附属第一医院谭广教授团队合作，在前期对蛋白质泛素化及去泛素化相互作用的研究基础上(Oncogene，2020;iScience，2019)，进一步发现了去泛素化酶USP22可调控肝癌脂代谢的合成过程，并揭示了USP22可通过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)促进肝癌脂肪酸合成的新机制，为靶向肝癌脂质合成途径的药物开发提供了新思路。
代谢重编程是癌症的重要特征。脂肪酸从头合成增强是癌细胞中常见的代谢紊乱方式，正常细胞主要是通过外源来摄取和获取脂质的，而癌症细胞则更依赖脂肪酸从头合成维持脂质稳态，以此来满足自身增殖和生长的需求。因此，明确靶向癌症细胞脂肪酸合成过程是治疗肝癌的重要方法之一。
本工作中，研究人员首先通过分析肝癌病理组织中USP家族蛋白的表达情况，并结合代谢组学发现了去泛素化酶USP22与肝癌脂质合成具有显著的相关性;后续通过对细胞分子生物学实验和代谢物的分析，进一步佐证了PPARγ是USP22参与肝癌脂质代谢的重要底物分子。PPARγ是一种配体激活的转录因子，能够激活脂肪酸合成关键酶ACC、ACLY、FASN等的表达，进而促进脂质生成。但是，目前对其调控机制的研究并不完善。研究人员通过生物化学实验证实了USP22可以通过切除PPARγ多个赖氨酸位点的K48泛素链来稳定其表达，稳定表达的PPARγ会进一步激活其靶基因ACC、ACLY的表达，最终促进了脂肪酸从头合成并导致了肝癌的发生。此外，研究团队通过对小鼠模型的研究证实了干扰USP22-PPARγ-ACC/ACLY的信号传导途径除了会抑制脂质合成，还会显著抑制裸鼠瘤的生长。临床组织中USP22与PPARγ、ACC、ACLY的表达都具有显著的正相关性，USP22高表达的肝癌病人预后较差。该工作为靶向肝癌脂肪酸合成的治疗提供了新的科学依据。
