SPOP 突变通过 p62 激活自噬与 Nrf2 抗氧化通路，驱动前列腺癌

Cell Death Differ.｜SPOP 突变通过 p62 激活自噬与 Nrf2 抗氧化通路，驱动前列腺癌

朋友们，今天要带大家探索一篇杂志《Cell Death Differ.》

期刊ISSN：print: 1350-9047on-line: 1476-5403

出版周期：Monthly

自引率：1.50%

发文量：207（2026）

出版国家或地区：ENGLAND

2026年影响因子：13.6

平均审稿周期：平均3.0个月

下面这篇文章就发表在《Cell Death Differ.》上：

一、 研究背景

SPOP 是 Cullin3‑RING E3 泛素连接酶复合体（CRL3）的底物结合接头蛋白，在前列腺癌中高频发生突变，

突变多集中于负责底物识别的 MATH 结构域，突变蛋白常以显性负效应干扰野生型 SPOP 功能。目前已知 SPOP 介导多种癌蛋白的泛素化降解，

但 SPOP 突变驱动前列腺癌发生发展的完整分子机制仍有待进一步阐明。p62/SQSTM1 是重要的选择性自噬受体，既能够介导泛素化靶蛋白的自噬降解，

也可以通过扣押 Keap1 转录抑制蛋白，稳定 Nrf2 并激活细胞抗氧化应激程序，p62 功能异常广泛参与肿瘤以及神经退行性疾病，

然而 p62 蛋白本身如何在基础和应激条件下被翻译后修饰调控尚未W全解析。

泛素‑蛋白酶体系统与自噬是细胞两大蛋白质量控制系统，二者通过泛素化信号紧密交联。p62 作为连接两大通路的关键分子，

其蛋白相分离、二聚化、泛素结合能力直接决定自噬活性与 Nrf2 通路的激活水平。既往研究多关注 SPOP 介导底物的蛋白酶体降解，

该研究旨在探究 SPOP 是否通过调控 p62，进而影响自噬和 Nrf2 氧化应激应答，以此解析 SPOP 突变型前列腺癌的致病机理。

二、 研究结果

1、 SPOP 与 p62 存在特异性蛋白相互作用

研究人员利用亲和纯化‑质谱技术在前列腺癌细胞 DU145 中筛选得到 p62 是 SPOP 全新的互作蛋白，

内源性与外源性共免疫沉淀实验共同证实 SPOP 与 p62 存在结合；结构层面，SPOP 依靠 MATH 结构域识别 p62 蛋白上 273‑PESSS‑277aa 的 SBC 结合基序，

破坏该基序则二者结合消失，且该相互作用具有选择性，SPOP 并不结合 NBR1 等其他自噬受体。

2、 SPOP 介导 p62 发生非降解型混合型泛素化修饰

为探究 SPOP 对 p62 的功能调控，研究人员开展了泛素化检测实验。与 SPOP 经典底物经泛素化后被蛋白酶体降解不同，

发现 SPOP 的过表达、敲低或敲除处理均不会改变 p62 总蛋白丰度；但野生型 SPOP 能够催化 p62 发生由 K6、K27、K29 链组成的混合型多聚泛素化修饰。

位点突变实验证实，该泛素化主要发生在 p62 的 UBA 结构域 K420 位点，将 K420 突变为精A酸后，SPOP 无法介导 p62 泛素化，

提示 SPOP 对 p62 行使的是不介导蛋白降解的泛素翻译后修饰。

3、 前列腺癌 SPOP 突变体丧失 p62 修饰能力并发挥显性负效应

研究人员选取前列腺癌高频 MATH 结构域 SPOP 突变体（Y87N、F125V、F133L 等）开展功能验证，

Co‑IP 与泛素化实验结果显示，突变体与 p62 的结合能力显著受损，Q底丧失介导 p62 泛素化的功能。

进一步共转染野生型与突变型 SPOP，证实肿瘤来源 SPOP 突变体可以发挥显性负效应，干扰野生型 SPOP 与 p62 的相互作用，

抑制野生型 SPOP 介导的 p62 泛素化。此外，通过 cBioPortal 数据库挖掘发现肺癌、胰腺癌存在 p62 的 SBC 基序突变，

细胞实验证明这类突变同样会让 p62 逃逸 SPOP 的识别与泛素化修饰。

4、 SPOP 抑制 p62 的液‑液相分离、二聚化及泛素结合能力

通过免疫荧光定位实验，研究人员观察到只有细胞质定位的 SPOP 才能够和 p62 共定位，

定位于细胞核的 SPOP 前列腺癌突变体无法与胞质 p62 结合。研究人员利用 FRAP 荧光漂白恢复检测 p62 的相分离动态，

结果显示野生型 SPOP 能够抑制 p62 的液‑液相凝聚，并且该调控效应独立于自噬通路。

同时该课题组通过 Co‑IP 证实 SPOP 会减弱 p62 的同源二聚化，降低 p62 对泛素结合物的识别能力；

上述一系列功能调控均依赖 SPOP‑p62 相互作用以及 p62 的 K420 泛素化位点。

5、 SPOP 以 p62 依赖的方式负向调控细胞自噬

研究人员使用雷帕霉素处理诱导细胞自噬，免疫荧光与免疫印迹结果显示，野生型 SPOP 能够抑制 LC3B、p62 点状聚集，

减弱 LC3B‑II 积累以及 p62 的自噬降解；而 SPOP 敲除或者过表达前列腺癌 SPOP 突变体，细胞自噬流显著增强。

研究团队进一步开展 p62 敲除细胞的遗传回补实验，证明 SPOP 对自噬的调控W全依赖 p62，且需要 SPOP 与 p62 发生相互作用。

除此以外，研究人员证实 SPOP 同样负向调控嘌呤霉素诱导的聚集体自噬；有趣的是，雷帕霉素激活自噬后，

SPOP‑p62 的相互作用减弱，进而解除 SPOP 对 p62 的抑制。

6、 SPOP 负调控 p62‑Keap1‑Nrf2 抗氧化应激信号轴

已知 p62 通过相分离扣押 Keap1，解除 Keap1 对 Nrf2 的降解作用，启动抗氧化基因转录。研究人员通过免疫荧光、蛋白组分分离、

qPCR 与流式 ROS 检测发现，野生型 SPOP 可以削弱 p62 对 Keap1 的扣押，降低 Nrf2 蛋白水平及其细胞核内积累，

下调HMOX1、NQO1等抗氧化靶基因，提升细胞内 ROS 水平。与之相反，SPOP 敲除或者表达 SPOP 前列腺癌突变体，

会增强 p62 对 Keap1 的隔离，造成 Nrf2 通路过度激活。研究人员构建 Nrf2 敲除细胞证明 SPOP 调控 ROS 的效应W全依赖 Nrf2，

该过程同样需要 SPOP‑p62 结合以及 p62 的 K420 位点参与。

三、 研究结论

该研究揭示了 SPOP‑p62 调控轴在前列腺癌中的全新分子机制：胞质定位的野生型 SPOP 通过识别 p62 的 SBC 基序，

介导 p62 UBA 结构域 K420 位点发生 K6/K27/K29 混合型非降解泛素化修饰，该翻译后修饰抑制 p62 的二聚化、

液‑液相凝聚以及泛素结合能力，进而同时抑制 p62 依赖的细胞自噬与 Keap1‑Nrf2 抗氧化应激通路。

前列腺癌相关 SPOP MATH 结构域突变体丧失结合并修饰 p62 的能力，通过显性负效应拮抗野生型 SPOP 功能，

解除对 p62 的功能抑制，造成自噬过度激活与 Nrf2 抗氧化通路持续上调。

该研究阐明 SPOP 突变驱动前列腺癌发生的新致癌通路，区别于 SPOP 经典介导底物蛋白酶体降解的功能模式，

拓展了非降解泛素化对相分离蛋白的调控认知。研究提示携带 SPOP 突变的前列腺癌细胞高度依赖 p62 介导的自噬与 Nrf2 抗氧化保护，

为该亚型前列腺癌的靶向干预提供潜在的理论依据。