UPS抗肝癌新靶点-ROC1 E3泛素连接酶的作用机制研究

鉴于肝癌对人类健康的重大威胁，寻找有效的抗肝癌新靶点有重要临床意义。泛素蛋白酶体降解系统（UPS）是近年抗肿瘤新药开发主要靶点之一，首个靶向UPS药物Bortezomid因广泛阻断UPS介导的蛋白降解、缺乏治疗选择性而伴随较大毒副作用。多亚基SCF泛素连接酶是UPS家族关键分子，介导细胞周期调节蛋白、抑癌基因等多种癌变相关蛋白的蛋白降解过程。ROC1 E3泛素连接酶作为SCF的核心亚基，其功能失调与肿瘤发生关系密切，下调该分子可灭活SCF介导的蛋白降解，故靶向ROC1具有选择性肿瘤细胞杀伤效果。申请者前期研究发现， RNA干扰下调ROC1 E3泛素连接酶表达能显著抑制肝癌细胞生长，诱导细胞衰老和自吞噬，提示ROC1可作为潜在的抗肝癌靶点。本项目将在体内外探讨以ROC1为靶点抗肝癌的作用及分子机制，观察其表达与肝癌临床特征的关系，为以ROC1 E3泛素连接酶为靶点研发抗肝癌新药奠定基础。

ROC1蛋白或RBX1蛋白是CRL的一个非常重要的环形结构。我们之前研究发现下调ROC1灭活CRL通过诱导细胞周期捕获，细胞凋亡和细胞衰老等现象，继而抑制肿瘤细胞的生长。但是，下调ROC1灭活CRL是否激活细胞自噬通路还尚未阐明。另外，对于ROC1在肝癌中的作用也还是未知之谜。在本研究中，我们报道了下调ROC1相继通过引起自噬和细胞衰老来抑制肝癌细胞的生长。机制上，我们阐明了下调ROC1通过诱导mTOR抑制蛋白DEPTOR的表达，抑制mTOR信号通路，从而诱导自噬的发生。下调DEPTOR蛋白可以阻断siROC1 诱导的自噬。此外我们发现下调ROC1诱导的自噬是一个存活的信号通路，因为阻断自噬信号通路上的关键蛋白ATG5和Beclin1后能促进细胞发生凋亡。最后，我们发现ROC1在肝癌组织中高表达，癌旁是低表达，并且发现ROC1高表达的患者预后差。这些结果提示ROC1可将作为一个非常有应用前景的抗肝癌新型靶点，并且提出了ROC1抑制剂和自噬抑制剂联合应用通过诱导多种死亡途径从而产生更有效的抗肝癌作用的概念理论。这些结果相继发表在Cell Death Differentiation 和Autophagy杂志上。