（扫码👆免费咨询）
各位热爱科研的小伙伴们，今天为大家推介2025年12月10日发表在 《Cell Death & Disease》杂志的研究性文章。该文章由中国医科大学 张晔教授、吴丽娜教授&沈阳医学院分子形态学实验室 王一维教授等团队共同完成，主要研究方向为自免病、间质性肺疾病血清标志物的研究、恶性肿瘤的发生机制、肿瘤的耐药机制等。文章题目“De-ubiquitinase USP35 promotes peritoneal dissemination of gastric cancer by regulating metabolic reprogramming”。本研究旨在探讨去泛素化酶USP35在胃癌腹膜转移中的作用及其潜在机制，评估其作为预后标志物和治疗靶点的潜力，并且围绕USP35、腹膜转移、胃癌、代谢重编程、外泌体、间皮-间充质转化、STING、HIF-1α、FAK等关键词展开研究。
背景
胃癌腹膜播散（GCPD）的关键步骤是胃癌细胞与腹膜间皮细胞（PMCs）黏附能力的增强。USP35 是泛素特异性蛋白酶家族成员，已被证实参与多种疾病进程，但它在调控胃癌细胞与 PMCs 黏附中的作用仍不清楚。
目的
本研究旨在揭示 USP35 在胃癌 “腹膜转移前适应性微环境” 形成中的分子机制，并寻找潜在的治疗靶点。
方法
临床样本分析：收集 37 例癌旁组织、102 例胃癌原发灶及 13 例腹膜转移灶，通过免疫组化、生存分析和 COX 回归评估 USP35 的临床意义。
公共数据库挖掘：利用 TCGA、GTEx 及 GEO 数据集（GSE66229、GSE62254）分析 USP35 表达与患者预后的关系。
细胞实验：在 MKN-45、MKN-45P、AGS、HGC-27 细胞中构建 USP35 过表达、敲减及催化失活突变（C450A）模型，并建立 STING 过表达或抑制体系。检测糖酵解水平（葡萄糖摄取、乳酸、ATP）、细胞黏附能力、蛋白相互作用（Co-IP）、泛素化状态（CHX chase、MG132）以及 HIF-1α/FAK 通路活性。
外泌体研究：提取并鉴定 GES-1、MKN-45、MKN-45P 来源外泌体（电镜、NTA、无标记蛋白组学），探讨外泌体 USP35 对 PMCs 形态及间皮 - 间充质转化（MMT）标志物的影响。
动物实验：24 只 BALB/c 裸鼠分为对照组、USP35 敲减组、STING 过表达组及联合干预组，腹腔注射 MKN-45P 细胞，通过 18FDG micro-PET 评估腹膜播散情况。另一批裸鼠先接受外泌体 USP35 预处理，再移植野生型胃癌细胞，以验证外泌体在转移前微环境中的作用。
结果
临床与数据库分析：USP35 在胃癌组织中显著升高，尤其在腹膜转移灶中表达最高；高表达与不良预后相关，并被证实为独立危险因素。
细胞实验：USP35 通过增强糖酵解（Warburg 效应）促进胃癌细胞与 PMCs 黏附，而 2-DG 抑制糖酵解可逆转这一过程。
机制研究：USP35 直接结合 STING 并去除其 K6/K11/K27/K29/K48/K63 位多聚泛素链，从而稳定 STING 蛋白；USP35/STING 轴进一步激活 HIF-1α/FAK 通路，促进糖酵解及黏附分子（ICAM-1、E-selectin）表达。
外泌体实验：胃癌细胞来源外泌体富含 USP35，可被 PMCs 摄取并诱导 MMT，表现为 E-cadherin 降低、fibronectin 和 α-SMA 升高，同时增强 PMCs 的迁移和黏附能力。
动物实验：敲减 USP35 或抑制 STING-HIF-1α/FAK 轴可显著减少腹膜结节形成并降低 18FDG 摄取；而外泌体 USP35 预处理则促进播散并破坏腹膜间皮完整性。
结论
USP35 通过 “双重机制” 促进胃癌腹膜转移前微环境的形成：一方面在肿瘤细胞内通过去泛素化稳定 STING，激活 HIF-1α/FAK 通路，驱动代谢重编程并增强黏附能力；另一方面通过外泌体将 USP35 传递至 PMCs，诱导 MMT，为胃癌细胞定植创造有利 “土壤”。该研究首次阐明 USP35 在 GCPD 中的关键作用，为胃癌腹膜转移的防治提供了新的理论基础和潜在靶点。
图1 USP35在胃癌中的表达特征
(A) 借助GEPIA数据库及GSE66229数据集，对比正常胃组织与胃癌组织中USP35的mRNA表达水平差异。
(B) 基于GSE66229数据集的验证结果，进一步佐证胃癌组织中USP35的mRNA表达量显著上调。
(C) GSE62254数据集分析显示：伴有腹膜转移（PM）的胃癌组织，其USP35表达水平高于无腹膜转移（non-PM）的胃癌组织。
(D) GSE62254数据集的Kaplan–Meier生存曲线表明，USP35高表达患者的总生存期明显缩短。
(E) 代表性免疫组化（IHC）图像显示，USP35蛋白表达量呈逐步递增趋势，具体为从癌旁正常组织→胃癌原发灶→腹膜转移结节。
(F) IHC评分量化分析结果证实，上述USP35蛋白表达逐级升高的趋势具有统计学意义。
(G) 本中心102例胃癌组织的IHC检测结果显示，USP35高表达组患者的总生存率低于低表达组。
(H) 单因素COX回归分析表明，USP35高表达是胃癌患者不良预后的风险因素。
(I) 多因素COX回归分析进一步证实，USP35高表达可作为胃癌患者独立的不良预后指标。
图2 USP35通过调控能量代谢重编程增强胃癌细胞定植能力
(A) 采用Western blot技术检测正常胃黏膜细胞GES-1及多种胃癌细胞系中USP35的基础表达水平，其中高腹膜转移潜能的MKN-45P细胞中USP35表达量最高。
(B) 对TCGA-STAD数据集进行GSEA分析发现，USP35高表达与“能量代谢”及“细胞黏附”相关基因集呈正相关关系。
(C) RNA-seq热图结果显示，在USP35过表达的MKN-45细胞中，糖酵解通路相关基因表达显著上调。
(D) 细胞能量代谢偏向评分（SCORE）计算结果表明，USP35过表达组细胞的糖酵解倾向显著高于对照组。
(E-G) 功能验证显示，过表达USP35可显著提升胃癌细胞的葡萄糖摄取量、乳酸生成量及ATP水平；而敲减USP35则呈现相反的调控效果。
(H) 细胞黏附实验结果显示，USP35过表达能增强胃癌细胞与腹膜间皮细胞HMrSV5的黏附能力，敲减USP35则会降低二者的黏附效率。
(I) Western blot检测证实，USP35过表达可上调黏附分子ICAM1与E-selectin的表达，敲减USP35则会使这两种分子的表达水平下调。
(J) 糖酵解抑制剂2-DG可显著减少乳酸生成量，明确验证了该调控过程对糖酵解代谢的依赖性。
(K) 黏附实验进一步证实，2-DG不仅能逆转USP35过表达所诱导的细胞黏附增强效应，还可进一步抑制USP35敲减组细胞的残余黏附能力。
(L) Western blot结果显示，2-DG可下调ICAM1与E-selectin的表达水平，该结果与细胞黏附表型的变化趋势一致。
图3 USP35通过去泛素化稳定STING表达
(A) qPCR检测结果显示，改变USP35的表达水平对STING的mRNA表达量无显著影响。
(B) Western blot分析表明，USP35过表达可上调STING蛋白水平，而USP35敲减则会降低STING蛋白表达。
(C) CHX追逐实验证实，USP35过表达能延长STING蛋白的半衰期，USP35敲减则会缩短其半衰期。
(D) 蛋白酶体抑制剂MG132可逆转USP35敲减所诱导的STING蛋白降解，同时能进一步促进USP35过表达组中STING蛋白的积累。
(E) 免疫共沉淀（Co-IP）实验验证，USP35与STING在细胞内存在直接的相互作用。
(F) 泛素化检测实验显示，USP35敲减会增加STING蛋白的泛素化水平，而USP35过表达则可降低STING的泛素化水平。
(G) 去泛素化酶活性突变体USP35-C450A无法下调STING的泛素化水平，提示USP35对STING泛素化的调控依赖其自身的催化活性。
(H) 泛素链特异性实验结果表明，USP35可去除STING蛋白上K6、K11、K27、K29、K48、K63等多种连接类型的泛素链。
图4 USP35/STING通过激活HIF-1α/FAK通路促进胃癌细胞腹膜定植
(A-C) 代谢功能检测显示：STING过表达可逆转USP35敲减所导致的葡萄糖摄取量、乳酸生成量及ATP水平下降；而STING抑制剂C-176则能抑制USP35过表达组的代谢增强效应。
(D) 细胞黏附实验结果表明：STING过表达可恢复USP35敲减细胞的黏附能力，反之，C-176可抑制USP35过表达组细胞的黏附水平。
(E) Western blot检测证实：USP35通过稳定STING蛋白，上调HIF-1α、磷酸化FAK（p-FAK）以及黏附分子ICAM1与E-selectin的表达。
(F) HIF-1α抑制剂PX-478可显著降低细胞乳酸生成量，抑制糖酵解代谢。
(G) Western blot结果显示：PX-478可逆转USP35过表达引起的HIF-1α、p-FAK、ICAM1及E-selectin表达上调，阻断通路激活。
(H) 细胞黏附实验验证：PX-478可有效阻断USP35介导的细胞黏附增强效应，证实HIF-1α/FAK信号轴是USP35调控该功能的必需通路。
图5 外泌体USP35通过诱导PMCs发生MMT增强胃癌细胞定植能力
(A) 透射电镜（TEM）与纳米颗粒跟踪分析（NTA）结果显示，GES-1、MKN-45、MKN-45P细胞来源的外泌体呈典型杯状形态，直径分布符合外泌体的特征范围。
(B) Western blot检测表明，外泌体特异性标志蛋白CD81、TSG101在提取的外泌体中高度富集，而细胞质蛋白calnexin未检出，证实所提取外泌体纯度达标。
(C) 无标记蛋白组学分析显示，不同细胞来源外泌体中USP35的含量依次为GES-1 < MKN-45 < MKN-45P，呈梯度递增趋势。
(D) Western blot实验验证了外泌体中USP35的表达趋势，与蛋白组学分析结果一致。
(E) 免疫荧光实验结果显示，经PKH26荧光标记的胃癌细胞外泌体可被腹膜间皮细胞HMrSV5成功内化。
(F-G) Western blot检测证实，USP35过表达或敲减的胃癌细胞，其分泌的外泌体中USP35水平也随之相应升高或降低。
(H) 形态学观察发现，经USP35阳性外泌体处理后，HMrSV5细胞形态由圆形转变为长梭形，提示发生了间皮-间充质转化（MMT）。
(I) Western blot检测显示，外泌体USP35可上调HMrSV5细胞中间充质标志物fibronectin、α-SMA的表达，同时下调上皮标志物E-cadherin的表达，进一步证实MMT发生。
(J) Transwell迁移实验与细胞黏附实验结果表明，外泌体USP35可显著增强HMrSV5细胞的迁移能力，以及其与胃癌细胞的黏附能力。
图6 体内验证USP35通过增强胃癌细胞黏附促进腹膜播散
(A) 透射电镜（TEM）与纳米颗粒跟踪分析（NTA）结果显示，GES-1、MKN-45、MKN-45P细胞来源的外泌体呈典型杯状形态，直径分布符合外泌体的特征范围。
(B) Western blot检测表明，外泌体特异性标志蛋白CD81、TSG101在提取的外泌体中高度富集，而细胞质蛋白calnexin未检出，证实所提取外泌体纯度达标。
(C) 无标记蛋白组学分析显示，不同细胞来源外泌体中USP35的含量依次为GES-1 < MKN-45 < MKN-45P，呈梯度递增趋势。
(D) Western blot实验验证了外泌体中USP35的表达趋势，与蛋白组学分析结果一致。
(E) 免疫荧光实验结果显示，经PKH26荧光标记的胃癌细胞外泌体可被腹膜间皮细胞HMrSV5成功内化。
(F-G) Western blot检测证实，USP35过表达或敲减的胃癌细胞，其分泌的外泌体中USP35水平也随之相应升高或降低。
(H) 形态学观察发现，经USP35阳性外泌体处理后，HMrSV5细胞形态由圆形转变为长梭形，提示发生了间皮-间充质转化（MMT）。
(I) Western blot检测显示，外泌体USP35可上调HMrSV5细胞中间充质标志物fibronectin、α-SMA的表达，同时下调上皮标志物E-cadherin的表达，进一步证实MMT发生。
(J) Transwell迁移实验与细胞黏附实验结果表明，外泌体USP35可显著增强HMrSV5细胞的迁移能力，以及其与胃癌细胞的黏附能力。
(A) 18FDG微正电子发射断层扫描（micro-PET）图像显示：USP35敲减组小鼠腹膜结节的标准摄取值（SUV）显著降低，而USP35敲减联合STING过表达组可部分恢复18FDG摄取水平。
(B) 对各组小鼠腹膜结节的SUV值进行量化统计，验证上述摄取值差异的统计学意义。
(C) 尸检后腹膜结节计数结果显示：USP35敲减可显著减少小鼠腹腔内播散结节的数量，STING过表达则能部分逆转该抑制效应，挽救结节形成能力。
(D) HE染色及免疫组化（IHC）检测显示，USP35敲减组肿瘤组织中USP35、STING、HIF-1α、ICAM1的表达水平均明显下降，与体外细胞实验结果一致，佐证通路调控关系。
图7 胃癌细胞来源外泌体USP35在体内诱导PMCs MMT并促进腹膜播散
(A) 动物实验流程如下：先通过腹腔注射方式给予外泌体预处理3次，再接种野生型胃癌细胞，于接种后第19天进行相关指标评估。
(B) 18FDG微正电子发射断层扫描（micro-PET）结果显示：外泌体USP35过表达组小鼠腹膜结节的标准摄取值（SUV）及结节数量均显著增加，而外泌体USP35敲减组则呈现相反趋势，两者均减少。
(C) 对各组小鼠腹腔内播散结节数量进行统计分析，验证组间差异的统计学意义。
(D) 大体标本照片直观显示，外泌体USP35过表达组小鼠腹腔内的腹膜播散病灶数量明显增多。
(E) HE染色及免疫组化（IHC）检测证实：外泌体USP35过表达可破坏腹膜间皮组织的连续性，下调E-cadherin表达并上调fibronectin水平，明确其可诱导腹膜间皮细胞（PMCs）发生间皮-间充质转化（MMT）。
综上，本研究揭示了去泛素化酶USP35在胃癌腹膜转移中的促癌作用。临床数据分析显示，USP35在胃癌组织中显著高表达，且在腹膜转移灶中表达水平最高，其高表达与肿瘤晚期分期、腹膜转移发生及患者生存期缩短密切相关。多因素Cox回归分析进一步确认，USP35是胃癌患者独立的不良预后危险因素。机制层面，USP35通过重塑肿瘤细胞能量代谢模式——即增强糖酵解活性，同时抑制线粒体相关代谢过程（如氧化磷酸化、三羧酸循环及脂肪酸氧化），赋予肿瘤细胞更强的增殖、黏附及播散能力。这种类“Warburg效应”的代谢重编程，有助于肿瘤细胞在腹膜微环境中成功定植并增殖。体内外功能实验均证实，靶向抑制USP35可有效减弱胃癌细胞的腹膜转移潜能。因此，USP35不仅是具有重要价值的胃癌预后生物标志物，还可能成为干预胃癌腹膜转移的新型治疗靶点，为临床制定精准治疗策略提供潜在方向。
文章创新点及启示
1.发现全新“双轨调控”机制：首次阐明USP35在同一肿瘤中，通过“细胞内代谢重编程+细胞外外泌体介导微环境改造”两条并行路径，协同促进胃癌腹膜播散进程。
2.鉴定关键去泛素化靶点：首次证实STING是USP35的直接去泛素化底物，明确USP35-STING-HIF-1α/FAK信号轴在胃癌细胞黏附-定植过程中的核心调控作用。
3.提出靶向USP35的干预策略：可针对USP35开发小分子抑制剂、降解剂或外泌体阻断制剂，单独应用或与化疗、免疫治疗联合，为高腹膜转移风险胃癌的精准防治提供新思路。
本文源于网络整理，如有侵权，请联系删除
关于易晋达科研
东莞市德瑞生物科技有限公司（旗下品牌“易晋达科研”）总部位于广州，深耕医学科研咨询13年，为超百家三甲医院及医学院校提供技术咨询，成功助力科研项目落地。
依托3万+解决方案经验沉淀，结合客户临床需求、基础条件及单位资源，提供定制化长期科研规划，致力成为医学科研人员的可靠合作伙伴。
★资源整合能力：高效链接学术期刊、科研机构及国际学术资源，缩短科研周期。
★专业服务口碑：以务实服务与高质量成果获学者及学术机构认可，致力成为国内医学科研学术服务行业领航者。
★沟通服务模式：强调“需求导向”，通过深度沟通定制方案。而非标准化流水线作业。
帮助医学科研人员突破“方向迷茫、成果转化难、发表周期长”等瓶颈已助力众多项目顺利结题。
▾
科研路上
我们与您相伴
长按识别下方二维码
免费咨询
▾
（扫码👆免费咨询）
关注“易晋达科研”
及时获取
最新研究方法和路径
▾