摘要：泛素-蛋白水解酶復(fù)合體通路（UPP）是真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)降解的主要途徑，在維持細(xì)胞正常生理功能中發(fā)揮重要作用。Nedd4蛋白家族作為UPP的核心成員，近年研究已指出Nedd4蛋白家族在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展起著重要作用?，F(xiàn)就Nedd4蛋白家族與腫瘤關(guān)系作一綜述。

關(guān)鍵詞：Nedd4蛋白家族；UPP；腫瘤

泛素-蛋白水解酶復(fù)合體通路（UPP）是一個(gè)復(fù)雜又有序的特異性蛋白質(zhì)降解過(guò)程，可以降解細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)誤折疊的和特定時(shí)間、空間的蛋白質(zhì)，是一條重要的非溶酶體降解途徑，它在多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。它通過(guò)泛素化修飾與靶蛋白的精細(xì)結(jié)合，對(duì)蛋白質(zhì)翻譯后修飾和降解起了關(guān)鍵作用，參與調(diào)控DNA 損傷修復(fù)、細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞凋亡、抗原呈遞、炎癥反應(yīng)等絕大多數(shù)細(xì)胞事件。對(duì)于腫瘤，UPP能選擇性降解癌基因、抑癌基因的產(chǎn)物、激活物或抑制物、凋亡調(diào)控蛋白等達(dá)到調(diào)控細(xì)胞突變和腫瘤發(fā)生的目的。Nedd4蛋白家族作為UPP中關(guān)鍵因子，近年來(lái)研究其在癌細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展，侵襲，轉(zhuǎn)移等課題中已備受矚目。人類(lèi)的 Nedd4 家族有9個(gè)成員，分別是 Nedd4、Nedd4L、Smurf1、Smurf2、Itch、WWP1、WWP2、NEDL1 和 NEDL2。Nedd4家族蛋白不僅參與多種蛋白的生理過(guò)程，維持細(xì)胞的正常功能，還通過(guò)對(duì)TGFβ、EGF、IGF等細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號(hào)通路以及原癌、抑癌因子的調(diào)控在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。

1 Smurf1

Smurf1 在較多腫瘤組織中都呈現(xiàn)高表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)Smurf1的表達(dá)水平在乳腺癌中明顯高于良性病變且有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的更明顯，說(shuō)明在乳腺癌的侵襲和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過(guò)程中 Smurf1可能是與乳腺癌轉(zhuǎn)移有關(guān)的一個(gè)腫瘤標(biāo)志物。Yu[1]等研究表明，在兒童橫紋肌肉瘤組織及骨肉瘤組織中Smurf1蛋白的高水平表達(dá)提高了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移活性，同時(shí)通過(guò) RNA 干擾Smurf1 的表達(dá)，細(xì)胞表面突起形成、血管生成受到非常明顯的抑制。Kevin等[2]在敲除了Smurfl基因的胰腺癌細(xì)胞系中，其侵襲性降低，并且Smurfl使胰腺癌細(xì)胞系NIH3T3細(xì)胞生長(zhǎng)失去接觸抑制作用。王曦等[3]運(yùn)用RT-PCR及Western blot方法，證實(shí)胰腺癌中Smurf1的 mRNA及蛋白表達(dá)水平明顯高于正常對(duì)照組。汪治宇等[8]通過(guò)研究人前列腺癌發(fā)現(xiàn)Smurf1、Smurf2、WWP1高表達(dá)，且與癌細(xì)胞骨轉(zhuǎn)移成正相關(guān)，同時(shí)研究并且運(yùn)用硼替佐米（一種蛋白酶體抑制劑）可抑制其在前列腺癌PC3細(xì)胞中的表達(dá)。Smurf1在肝細(xì)胞癌中也高表達(dá)，轉(zhuǎn)染Smurf1特異性siRNA促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡抑制增殖。

人的 Smurf2與 Smurf1 有 83%的同源性，對(duì)腫瘤也有相似作用。研究發(fā)現(xiàn)Smurf2 與RNF11在乳腺癌中高度表達(dá)， 但RNF11 的功能結(jié)構(gòu)域必須首先和Smurf2 結(jié)合才能發(fā)揮作用。但是， Fukunaga等[11]認(rèn)為Smurf2通過(guò)使Smurf1泛素化降解從而促使細(xì)胞RhoA降解減少，抑制乳腺癌細(xì)胞的體外遷移和體內(nèi)骨轉(zhuǎn)移。Fukuchi等[12]研究食管鱗狀細(xì)胞癌發(fā)現(xiàn)Smurf2表達(dá)也增高，并且和癌癥浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和術(shù)后生存率低呈正相關(guān)，與磷酸化Smad2呈負(fù)相關(guān)，從而說(shuō)明 Smurf2 可導(dǎo)致磷酸化的 Smad2 降解，抑制TGFβ誘導(dǎo)的生長(zhǎng)抑制效應(yīng)。在多種人類(lèi)腫瘤細(xì)胞株中，過(guò)表達(dá)Smurf2可以誘導(dǎo)多種細(xì)胞類(lèi)型衰老，使腫瘤細(xì)胞停止增殖，該作用可能是Smurf2的上調(diào)導(dǎo)致細(xì)胞停止增殖，衰老相關(guān)的形態(tài)和生化特征改變，并且獲得衰老特異性基因型的表達(dá)，與端粒酶縮短有關(guān)，具體機(jī)制尚不清楚。

2 WWP1

WWP1基因位于人類(lèi)染色體8q21，在腫瘤發(fā)生過(guò)程中WWPI調(diào)節(jié)了多種重要的蛋白質(zhì)，如KLF2、KLF5、P53等。最近報(bào)道WWP1能夠促進(jìn)P53的泛素化和促使P53從細(xì)胞核中移出轉(zhuǎn)移到細(xì)胞漿使其重新定位，降低其轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)P53的穩(wěn)定性。在卵巢和乳腺腫瘤中，WWP1可以下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子KLF2和KLF5蛋白含量，從而抑制細(xì)胞的凋亡促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生。Ceshi等[13]研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌組織和乳腺癌細(xì)胞株中WWP1的DNA數(shù)量倍增與其在組織和細(xì)胞株中的過(guò)表達(dá)存在明顯的正相關(guān)，Nguyen等[14]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)WWP1的過(guò)表達(dá)不僅可以促進(jìn)癌細(xì)胞數(shù)量的增加還可以使其體積增大，敲除WWP1會(huì)抑制乳腺癌細(xì)胞株的增殖并誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。CHEN等[15]發(fā)現(xiàn)前列腺標(biāo)本中WWP1表達(dá)增強(qiáng)，該高表達(dá)促進(jìn)了前列腺癌細(xì)胞系中22Rv1克隆形成；若在PC3細(xì)胞系中抑制WWP1表達(dá)，則對(duì)該腫瘤細(xì)胞系生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制，他們認(rèn)為WWP1可能是前列腺癌的致癌因子。WWP1的高表達(dá)可能也是宮頸癌變的因素。目前對(duì)WWP2的研究較少，近年美國(guó)華人科學(xué)家陳俊杰教授在研究中證實(shí)WWP2蛋白在腫瘤存活中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用，他發(fā)現(xiàn)在注入前列腺癌細(xì)胞9w后，正常表達(dá)WWP2的小鼠生成的腫瘤大小比WWP2沉默小鼠的腫瘤體積要大三倍多，如果抑制WWP2基因，癌細(xì)胞可被有效控制在原發(fā)部位，WWP2對(duì)腫瘤細(xì)胞的影響可能是通過(guò)降解PTEN（一種抑癌基因）蛋白而發(fā)揮作用的。

3 NEDD4

NEDD4在mRNA水平上存在三個(gè)轉(zhuǎn)錄本，它們的表達(dá)方式在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞是不同的，可能在腫瘤發(fā)生中發(fā)揮作用。已有研究表明NEDD4在大腸癌、胃癌中高表達(dá)，可能是致癌蛋白。李季林等[18]通過(guò)構(gòu)建NEDD4 shRNA 表達(dá)載體并轉(zhuǎn)染U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞增殖明顯降低，凋亡率增高，認(rèn)為可能是降解了PTEN蛋白。故有人認(rèn)為NEDD4是PTEN 的泛素連接酶，被認(rèn)為是潛在的癌基因。但有研究在NEDD4 基因敲除小鼠的MEF細(xì)胞中無(wú)法得出NEDD4與PTEN蛋白的相關(guān)性，否定NEDD4直接參與PTEN泛素蛋白酶降解。Eide等發(fā)現(xiàn)NEDD4蛋白在結(jié)腸癌中高表達(dá)，同樣對(duì)其干擾并沒(méi)有影響到PTEN蛋白水平或PI3K/AKT信號(hào)通路的激活。因此NEDD4對(duì)腫瘤細(xì)胞的影響機(jī)制仍有爭(zhēng)議，需要進(jìn)一步研究。對(duì)于NEDD4L，有研究表明在大腸癌中呈現(xiàn)低表達(dá)，可能通過(guò)抑制Wnt信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)揮抑癌作用。Hu等研究發(fā)現(xiàn)相對(duì)于前列腺增生，NEDD4L在前列腺癌中明顯低表達(dá)。但也有不同的觀點(diǎn)，NEDD4L基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)上調(diào)在前列腺癌中比癌旁正常組織更明顯。目前相關(guān)研究尚少，推測(cè)NEDD4L對(duì)于腫瘤可能既有抑癌也有促癌作用，在不同的微環(huán)境發(fā)揮不同的作用。

目前對(duì)NEDL1的研究主要集中在對(duì)抑癌蛋白p53 的調(diào)控上，增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄活性和促凋亡功能，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。NEDL1在良性神經(jīng)母細(xì)胞瘤的表達(dá)比在惡性中高，表明其可能具有抑癌功能。系統(tǒng)化篩選發(fā)現(xiàn)，NEDL1 在乳腺癌中可以抑制ErbB4 的表達(dá)和功能，從而發(fā)揮抑癌功能?？梢?jiàn)NEDL1 與腫瘤的發(fā)生發(fā)展存在密切聯(lián)系，有可能是一個(gè)重要的抑癌蛋白。NEDL2與NEDL1有65%的同源性，但不能與p53結(jié)合，能增強(qiáng)抑癌蛋白p73 的泛素化，但卻并不能促進(jìn)其降解，相反，NEDL2 的過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了p73 的蛋白穩(wěn)定性。目前對(duì)NEDL2的報(bào)道甚少，具體機(jī)制有待我們?nèi)ソ沂尽?/p>

4 ITCH

ITCH 又稱(chēng)AIP4，其底物為P73、P63、Smad2等，通過(guò)對(duì)底物的調(diào)控參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。ITCH 可降解p73 蛋白，從而促進(jìn)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。ITCH催化LATS1的降解，降低Hippo 通路的腫瘤抑制作用，誘導(dǎo)上皮細(xì)胞間葉細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和增加致癌性。有研究表明ITCH 高表達(dá)于甲狀腺未分化癌細(xì)胞更明顯，采用siRNA 沉默ITCH 后癌細(xì)胞出現(xiàn)凋亡。同時(shí)ITCH可通過(guò)降解Gli1蛋白可以使髓母細(xì)胞瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和侵襲能力增強(qiáng)。然而，ITCH 可以抑制炎性反應(yīng)和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促腫瘤炎性因子的分泌，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。在大蒜素誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞死亡的實(shí)驗(yàn)中若將ITCH 沉默后，癌細(xì)胞的死亡明顯減少。推測(cè)可能是由于在不同的腫瘤中ITCH 的降解底物不同發(fā)揮不同作用。

藥物研究方面，硼替佐米作為蛋白酶體抑制劑已實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展到用于臨床腫瘤治療，美國(guó)FDA已批準(zhǔn)其用于骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤的治療，但其適應(yīng)性、毒性等使其不能廣泛運(yùn)用于其他腫瘤的治療。隨著Nedd4蛋白家族及UPP機(jī)制的深入研究，為更多蛋白酶抑制劑藥物的設(shè)計(jì)提供新的理論指導(dǎo)，并為腫瘤患者提供有效的治療方法。

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編輯/申磊