脯氨酰4-羥化酶（prolyl 4-hydroxylases, P4Hs）介導的蛋白質羥基化是一類重要的蛋白質翻譯後修飾。根據底物的不同，P4Hs分為羥基化缺氧誘導因子HIF的HIF-P4Hs（PHD）家族和羥基化膠原蛋白的C-P4Hs家族（Collagen-P4Hs, C-P4Hs）。PHDs羥基化HIF並調控HIF蛋白的動態平衡💗，是細胞感知氧氣的分子基礎，對該現象的揭示獲得了2019年諾貝爾生理與醫學獎。除此而外，PHDs家族還被報導了多種底物，包括AKT、P53等等，從而廣泛地參與細胞內各種重要事件。然而⚡️，相比於PHDs🧺，C-P4Hs的非膠原底物以及生物學功能在很大程度上仍報導較少。並且，C-P4Hs被報導在多種腫瘤中上調表達，其新的底物和功能有待深入揭示。
MK体育平台蔣維聯合重慶醫科大學黨永軍團隊一直致力於腫瘤新靶點的發現和幹預研究，尤其是C-P4Hs新底物的鑒定及活性分子的發現。該團隊在2018年於Blood期刊報導了P4HA2在彌漫性大B細胞淋巴瘤（DLBCL）中顯著上調表達，通過羥基化免疫負性調節蛋白Carabin🤸🏼♀️，促進其泛素化降解並解除對ERK信號的抑製，促進DLBCL的發生發展[1]🙆🏻♀️。同時，作者們觀察到P4HA2除了在部分腫瘤細胞中上調外，還在幾乎所有的腫瘤相關成纖維細胞中高表達👨🏿🍼🤾♂️，底物Carabin僅在B淋巴瘤細胞中表達。那麽，腫瘤相關成纖維細胞中的P4HA2是否參與該酶促淋巴瘤發生發展的功能？在腫瘤相關成纖維細胞中是否存在P4HA2除膠原以外新的底物和新的作用機製？
2024年6月23日🍲，MK体育平台基礎醫學院蔣維聯合重慶醫科大學藥學院黨永軍團隊在Leukemia上發表了題為“P4HA2 hydroxylates SUFU to regulate the paracrine Hedgehog signaling and promote B-cell lymphoma progression”的研究論文🙆🏽，揭示了P4HA2調控Hedgehog信號轉導並促進B淋巴瘤的新機製。
該研究首先通過串聯親和純化偶聯質譜技術（TAP/MS）鑒定了P4HA2的相互作用蛋白，發現Hedgehog信號通路中的核心成員KIF7與P4HA2具有較強的互作🤦♂️。作者進而觀察到🏋🏿♀️🎞，敲除P4HA2的細胞中Hedgehog的信號轉導被顯著抑製👳🏿♀️。多種體外實驗證實了P4HA2與KIF7存在強烈的直接結合，並且與Hedgehog信號轉導復合物中其他組分（GLIs和SUFU）也存在非直接互作。作為動態復合物的核心成員🛶，KIF7在Hedgehog通路激活時遷移至纖毛頂端。高分辨率免疫熒光染色顯示，P4HA2與KIF7在細胞內共定位，並在Hedgehog通路激活時共同遷移至纖毛頂部。通過回復實驗👰🏼♂️，作者發現P4HA2對Hedgehog信號轉導的調控依賴於其羥基化酶活。然而🫄🏻，KIF7並不是P4HA2的底物。通過比較KIF復合體中的各組分🧑🏿✈️，作者發現SUFU是P4HA2調控Hedgehog信號轉導的直接底物🧑🏼💼，並通過質譜檢測與點突變體驗證SUFU的羥基化位點及功能。此外🏌🏻♀️♎️，作者在野生型和P4ha敲除小鼠中構建了B淋巴瘤原位模型🚴🏿。P4ha2在腫瘤相關成纖維細胞中的缺失顯著延緩了腫瘤的增長，並延長了小鼠的生存期👨🏿💼。共培養實驗提示，P4ha2主要通過調控基質細胞的Hedgehog信號轉導，促進Hedgehog下遊生長因子的分泌，旁分泌靶向腫瘤細胞並導致腫瘤細胞的惡性增殖。最後🐰，作者對B淋巴瘤臨床樣本進行了分析，在高級別腫瘤樣本中，腫瘤相關成纖維細胞P4HA2的表達與Hedgehog信號存在顯著的相關性。
綜上所述☪️，該研究通過生物化學等多學科手段揭示了P4HA2是新的Hedgehog信號轉導調控因子，P4HA2和KIF7緊密互作🦔，該復合物應答於Hedgehog激活信號轉運至纖毛頂端🚼，羥基化底物SUFU來促進Hedgehog信號轉導。並且🀄️，該項研究揭示了P4HA2在腫瘤相關成纖維細胞中調控Hedgehog旁分泌信號來促進B淋巴瘤進展的機製。結合該團隊2018年的發現👍🏿，這些研究工作較為完整地揭示了P4HA2在B淋巴瘤中促腫瘤發生發展的不同角色，奠定了P4HA2作為抗腫瘤全新潛在靶點的理論基礎。團隊後續工作仍致力於P4HA2新底物新功能的發現，並針對C-P4Hs缺乏特異抑製劑的現狀，已發展多種策略進行C-P4Hs新型抑製劑開發。
MK体育平台基礎醫學院生化系代謝分子醫學教育部重點實驗室李全福👸、劉祎飏👨🏼💻、重慶醫科大學基礎醫學院巫靜嫻副教授為本文的共同第一作者。MK体育平台基礎醫學院生化系代謝分子醫學教育部重點實驗室蔣維青年研究員🏇🏌🏻♀️、重慶醫科大學藥學院黨永軍教授為本文的共同通訊作者。本研究還得到了中國科學院分子細胞科學卓越創新中心趙允研究員🔫、姜海研究員，中國科學院上海藥物所譚敏佳研究員🚟、翟琳輝副研究員，浙江大學基礎醫學院黃海研究員，MK体育平台附屬腫瘤醫院徐彥輝研究員⁉️、楊慧蓉副研究員的大力支持。
