去泛素酶OTUD7B抑制Smac类似物介导的肺癌细胞侵袭转移的实验研究

Targeted therapy becomes one hotspot in the research of lung cancer treatment. And Smac mimetic is a new targeted drugs of this disease. Our previous study shows that, Smac mimetic can activate non-canonical NF-κB pathway through ubiquitination, mediated invasion and metastasis of lung cancer cells. However, the key issue, how to suppress the invasion and metastasis is still unresolved. There are some studies showed deubiquitination enzyme, OTUD7B, can specifically inhibit NF-κB non-canonical pathway. And we found Smac mimetic didn’t mediate invasion and metastasis in OTUD7B high expression lung cancer cells. So we suppose OTUD7B can inhibit NF-κB non-classical pathway, blocking Smac mimetic mediated lung cancer cell invasion and metastasis. First of all, we try to explore the connection between OTUD7B and lung cancer metastasis in clinical specimens. Then using cell molecular biology and animal experiments, we study how OTUD7B regulates Smac mimetic, leading lung cancer cell invasion, metastasis, proliferation and apoptosis, and clarify its mechanism in NF-κB pathway for the first time. Providing theoretical and experimental evidence for appropriate patients choice and more effective individualized targeted therapy.

靶向治疗是目前肺癌治疗的研究热点，Smac类似物是一种治疗肺癌的新型靶向药物。我们前期研究发现，Smac类似物可通过泛素化作用激活NF-κB非经典通路，介导肺癌细胞的侵袭转移。如何抑制该侵袭转移是提高此类药物临床疗效的关键问题，而该问题迄今尚未解决。研究表明去泛素酶OTUD7B可特异性抑制NF-κB非经典通路。我们发现，在高表达OTUD7B的肺癌细胞中，Smac类似物并不介导侵袭转移。因此推测OTUD7B能通过抑制NF-κB非经典通路，阻断Smac类似物介导肺癌细胞的侵袭转移。本项目拟在临床标本中探讨OTUD7B和肺癌侵袭转移的关系，进一步采用细胞分子生物学实验和动物实验方法，首次研究OTUD7B调控Smac类似物对肺癌细胞侵袭转移、增殖凋亡的影响，阐明其调控Smac类似物作用于NF-κB通路的机制。为Smac类似物治疗肺癌选择适宜人群，从而更加有效地进行个体化靶向治疗提供理论和实验依据。

Smac类似物LCL161是一种治疗肺癌的新型靶向药物，课题组围绕OTUD7B和LCL161在肺癌中的作用及其机制进行研究。在肿瘤标本检测中发现，OTUD7B和NIK在肺癌中表达负相关，cIAP1、cIAP2表达正相关，而OTUD7B和cIAP1为独立预后因素；在细胞实验中，筛选出LCL161非毒性浓度发现可致侵袭转移，发现其机制是通过激活NF-kB非经典通路所引起的，并可引起靶基因MCP-1,MMP-9等升高；通过敲除NIK及过表达OTUD7B证明NIK不可或缺而OTUD7B可抑制侵袭转移；应用Co-IP，泛素化，CHX等实验方法发现OTUD7B是通过结合并去泛素化TRAF3，进而TRAF3与NIK结合抑制NF-kB非经典通路，抑制了MCP-1，MMP-9的表达，最终抑制LCL161介导的非小细胞肺癌细胞的侵袭转移；又通过突变OTUD7B中OTU域的C194S/H358R(CH)，反向证明OTUD7B在抑制LCL161诱导侵袭转移的作用。此外，还发现LCL161和紫杉醇联用能够增强药物作用，其机制为RIP1从TRADD/TRAF2/RIP1/cIAP复合物中释放，形成RIP1/FADD/ caspase-8复合物，并进一步激活Caspase促进细胞凋亡。在肺癌细胞紫杉醇处理研究中，另发现Fibronectin预处理可以增加肺癌细胞Src磷酸化水平，抵抗紫杉醇诱导的细胞凋亡。通过泛素化研究发现，XIAP降解成熟Smac而非Smac全长。最后动物实验进一步验证细胞实验的结果。综合上述结果，本研究为如何选择Smac类似物LCL161治疗肺癌的适宜人群奠定了理论基础和实验依据。项目资助发表SCI论文6篇，核心期刊6篇，待发表SCI 1篇。培养博士生1名，硕士生1名。