谭君/徐敏轩团队《自然·通讯》：TRIM26可作为NASH治疗和相关代谢疾病的潜在治疗靶点

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）及其进阶病征非酒精性脂肪性肝炎(NASH)已被证实是一种与肥胖密切相关的慢性进行性肝病，并已经成为全球重大健康威胁。由于其致病机制复杂、临床异质性多样、发病病程漫长等特点，截至目前，全球依然没有经临床批准的NASH治疗药物或有效的治疗策略。众多针对NASH治疗的一期二期临床药物，如obeticholic acid (OCA) , emricasan (VAY785), pegbelfermin (BMS-986036) 以及selonsertib (GS-4997) 等均因未达到临床终点而失败。因此，充分挖掘和探究针对NASH发病机制的分子靶点“破译过程”将有望为进一步揭示NASH临床异质性和靶向药物设计提供新的治疗策略设计思路。

2023年10月11日，三峡库区药用资源重庆市重点实验室谭君/徐敏轩团队领衔，联合重庆大学生物流变科学与技术教育部重点实验室王伯初团队以及复旦大学粤港澳大湾区精准医学研究院（广州）韩涟漪团队在Nature Communications在线发表题为“Tripartite motif containing 26 prevents steatohepatitis progression by suppressing C/EBPδ signalling activation”的研究论文，该研究TRIM26（E3 泛素连接酶家族的成员之一）是一种新型有效的CCAAT增强子结合蛋白 (C/EBPδ) 的内源性抑制因子，并且进一步证实，TRIM26是一种C/EBPδ相互作用蛋白，并通过增强肝细胞中K48链的泛素化来促进C/EBPδ降解 ¹。肝细胞特异性Trim26缺失阻断肝代谢稳态，伴随葡萄糖代谢综合征、脂质积累、炎症上调，并显著促进NASH进展。相反，转基因过表达、慢病毒或腺相关病毒介导的Trim26基因治疗抑制了三种饮食小鼠模型中的 NASH病理表型。从机制上讲，为了应对代谢损伤，Trim26与C/EBPδ相互作用，并结合K48连接的泛素化链以促进C/EBPδ降解，从而降低C/EBPδ丰度并积极阻断其在肝细胞中的下游信号级联激活。总之，该研究发现TRIM26可作为 NASH治疗和相关代谢疾病的潜在治疗靶点。

自1975年至2022年，全球有近2.34亿儿童和青少年以及13亿成年人超重，每年造成超过300万人死亡。随着全球肥胖患病率的增加，持续摄入高能量饮食会增加全身代谢紊乱的风险。实际上，与肥胖相关的并发症如NAFLD的增加也在同步增加，NAFLD影响了30%的成年人，以及70%–80%的肥胖和糖尿病人群。值得注意的是，NAFLD 的严重程度从单纯的脂肪变性到以肝细胞损伤的恶性转化和坏死性炎症变化为特征的NASH，这使得患者更容易发展为肝纤维化和肝细胞癌(HCC)。迄今为止，对于NASH的治疗还没有获得临床批准和有效的治疗策略或方法，而且抑制由这种疾病引发的相关合并症的努力也没有完全达到预期。由于临床终点未达到预期，多种可能治疗NASH的药物在临床试验中均铩羽而归。

谭君、徐敏轩团队多年来致力于蛋白翻译后修饰在代谢性相关疾病（如NAFLD、NASH、肥胖和2型糖尿病等）细胞稳态调控和命运转化中的研究，首次揭示了蛋白泛素化连接酶TRIM31表达水平在NASH发展不同阶段呈现独特的“靶向性”，并通过表观遗传修饰影响直接介导下游信号靶点IRHOM2的活性水平，首次证实IRHOM2能够通过K48泛素化链介导蛋白酶体降解过程（Xu et al., Nature Communications, 2022）²。TRIM31调控的IRHOM2水平变化直接作用于IRHOM2-MAP3K7信号轴，影响肝细胞糖脂代谢稳态（Xu et al., Hepatology, 2023）³；还进一步发现TRIM31介导的IRHOM2泛素化降解过程和锌指DHHC型棕榈酰转移酶3（ZDHHC3）调控的IRHOM2棕榈酰化膜转位锚定与聚集过程存在典型的竞争性抑制过程，以应对不同应激条件下维持细胞代谢稳态（Xu et al., Advanced Science, 2023）⁴。在本研究中，研究人员通过转录组学、蛋白组学和代谢组学等多组学研究手段连用发现了一个对NASH发生发展至关重要的E3泛素化酶家族重要成员—TRIM26。

图1. TRIM26活性水平在NASH人体病理样本和小鼠模型肝组织样本中显著下调。

（图源：Xu et al., Nature Communications, 2023）

在人类NASH患者肝脏样本和小鼠NASH模型肝脏组织中，肝细胞TRIM26 表达与NASH严重程度呈负相关（图1）。TRIM26是E3泛素连接酶家族的关键成员，已被确定为先天免疫进程中的多功能因子。先前的研究表明，体内TRIM26缺乏加剧了内毒素诱导的严重肠道炎症和肠道菌群失调。相反，TRIM26的功能恢复通过介导脓毒症中的细胞凋亡和NF-κB信号传导显著加重心肌功能障碍。此外，TRIM26过表达还通过触发JAK信号增加线粒体损伤来促进组织代谢异常。

为了进一步明确TRIM26作为肝细胞代谢稳态保护因子的具体机制，研究者通过细致研究和筛选，发现TRIM26可以选择性抑制C/EBPδ分子入核，在蛋白组学和GWAS分析，联合免疫组织化学染色方法也发现TRIM26与C/EBPδ具有显著负相关性（图2）。更为重要的是，TRIM26对C/EBPδ下游p65-HIF1A信号通路和促炎性因子TNFα、IL-8和IL-6均有显著抑制作用（图3）。研究者进一步研究确认在肝细胞能量代谢失衡时，高能量饮食如（WTDF和HFHC）显著上调C/EBPδ丰度，随后导致下游级联通路，包括NF-κB p65/HIF1A/p38和Nos2激活。过度激活NF-κB p65/HIF1A/p38和Nos2信号进一步导致脂质沉积、促纤维化和促炎症相关的细胞因子和趋化因子增加。因此，受损肝细胞产生的促炎因子和促纤维化因子，如IL-6、IL-1β、TGFβ和TNF-α促进肝纤维化的发展。相反，肝细胞中TRIM26的增加会显著阻断并直接与C/EBPδ相互作用，促进蛋白酶体介导的蛋白质降解，从而抑制C/EBPδ的丰度及其下游级联通路的激活（图4）。

图2. TRIM26直接靶向并调控C/EBPδ活性水平。

（图源：Xu et al., Nature Communications, 2023）

图3. TRIM26通过抑制C/EBPδ-HIF1A通路级联减轻NASH病理表型发展。

（图源：Xu et al., Nature Communications, 2023）

图4. TRIM26在NASH进展中的抑制作用分子机制示意图。

（图源：Xu et al., Nature Communications, 2023）

【文章结论与讨论，启发与展望】

综上发现，研究人员综合利用临床人体病理样本、临床前动物模型、细胞生物学和分子生物学方法、生物信息学分析方法等多重技术手段，证实了E3泛素连接酶家族成员TRIM26在代谢应激状态下表达和活性降低，通过泛素化修饰C/EBPδ促进其泛素化和降解，抑制HIF1A信号的转录活性，进一步特异性下调包括NF-κB p65/HIF1A/p38和Nos2在内的信号轴，一方面通过降低下游HIF1A表达及促炎症因子调控肝细胞过度炎性损伤，另一方面通过促进脂质代谢的β氧化减少肝细胞脂质堆积（图4）。因此，靶向TRIM26不仅可以显著抑制肝细胞代谢稳态异常，还能够增加肝细胞对于高能量诱发NASH表型的抵抗性。该研究表明，TRIM26有望成为NASH治疗和NASH靶向药物开发的重要新靶点，并从能量代谢和表观遗传修饰角度为理解肝细胞脂质代谢异常、炎症反应和纤维化发生的交互对话提供了新的理论依据。

三峡库区药用资源重庆市重点实验室青年教师徐敏轩和葛晨旭为本论文的共同第一作者，三峡库区药用资源重庆市重点实验室谭君和复旦大学粤港澳大湾区精准医学研究院（广州）韩涟漪为该论文的共同通讯作者。本研究受到国家自然科学基金、重庆市自然科学基金创新发展联合基金和留学归国人员创新创业支持计划等项目资助。

参考文献

1、Xu, Minxuan, et al. "Tripartite motif containing 26 prevents steatohepatitis progression by suppressing C/EBPδ signalling activation." Nature Communications 14.1 (2023): 6384.

2、Xu, Minxuan, et al. "The E3 ubiquitin-protein ligase Trim31 alleviates non-alcoholic fatty liver disease by targeting Rhbdf2 in mouse hepatocytes." Nature Communications 13.1 (2022): 1052.

3、Xu, Min‐Xuan, et al. "Tripartite motif‐containing protein 31 confers protection against nonalcoholic steatohepatitis by deactivating mitogen‐activated protein kinase kinase kinase 7." Hepatology (2023).

4、Xu, Minxuan, et al. "Palmitoyltransferase ZDHHC3 Aggravates Nonalcoholic Steatohepatitis by Targeting S‐Palmitoylated IRHOM2." Advanced Science (2023): 2302130.