首次发现！中国医学科学院北京协和医学院/山大齐鲁医院等发现肝癌新预后标志物和/或治疗新靶点

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作者：Jerry

导读：FBXO28是F-box蛋白的成员，F-box蛋白是SCF (SKP1, CULLIN1, F-box蛋白)泛素连接酶复合物的底物受体。尽管FBXO28在癌症中具有重要作用，但其在上皮-间质转化(EMT)过程和癌症转移中的功能在很大程度上仍然未知。

近日，中国医学科学院北京协和医学院联合山大齐鲁医院等研究人员在国际权威期刊《Oncogene》上发表了题为“FBXO28 suppresses liver cancer invasion and metastasis by promoting PKA-dependent SNAI2 degradation”的研究论文，该研究发现FBXO28在体内外的人肝细胞癌(HCC)中是一个重要的迁移，侵袭和转移的负调控因子。FBXO28在人上皮癌细胞系中的表达相对于间质癌细胞系上调。机制上，FBXO28通过与SNAI2直接结合，发挥E3泛素连接酶的作用，通过泛素-蛋白酶体系统靶向降解底物。重要的是，研究人员建立了PKA在FBXO28介导的SNAI2降解中的协同功能。在临床HCC标本中，FBXO28蛋白水平分别与PKAα和SNAI2水平呈正相关和负相关。FBXO28或PRKACA低表达与HCC患者不良预后相关。总之，这些发现阐明了FBXO28作为肿瘤EMT和转移的关键抑制剂的新功能，并为其候选作为人类侵袭性肝癌的新的预后标志物和/或治疗靶点提供了机制基础。

https://www.nature.com/articles/s41388-023-02809-0#Sec9

研究背景

01

肝细胞癌(HCC)占所有肝癌的75%以上，由于其对化疗耐药和频繁的复发和转移，是全球癌症相关死亡率的重要原因，导致预后不良，5年生存率为15-38%。因此，阐明HCC进展和转移的机制将有助于开发新的治疗策略。

上皮-间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)是一个可逆的过程，有助于癌症转移、侵袭和化疗耐药，促进癌症干细胞的生成。E-cadherin是一种关键的上皮标志物，以及参与细胞粘附的其他基因。SNAI1和SNAI2的高表达已在多种癌症类型中被观察到，并与转移和术后复发的风险增加相关，预示着癌症患者生存预后不良。相对于SNAI1，在癌症特别是HCC的EMT环境下，控制SNAI2蛋白稳态水平的调控机制尚不清楚。

F-box蛋白是SKP1- CULLIN1-F-box蛋白(SCF)泛素连接酶复合物的底物受体，在人类中包含69个家族成员。最近的研究通过直接参与EMT转录因子的降解或间接控制EMT信号诱导剂，揭示了几种F-box蛋白在EMT过程中的调节功能。尽管有这些研究，其他F-box蛋白在调节EMT和癌症转移中的潜在功能仍有待确定。

FBXO28是一种进化保守的F-box蛋白，最初在酵母二/三杂交筛选中被鉴定为DNA片段化因子45 (DFF45)的相互作用蛋白。多项研究表明，FBXO28在1q41q42微缺失综合征的神经发育缺陷中起重要作用。FBXO28在乳腺癌(BC)和胰腺导管腺癌(PDAC)中表达上调，FBXO28高表达可能是BC和PDAC的不良预后因素。此外，据报道，FBXO28与分层乳腺癌患者的生存和治疗结果息息相关。但到目前为止，FBXO28在HCC相关EMT过程和转移中的作用尚不清楚。

研究过程及发现

02

研究人员首次发现FBXO28是HCC中EMT的一个新的调节因子。体外和体内实验表明，FBXO28在抑制肝癌细胞的迁移、侵袭和转移中发挥重要作用。FBXO28还通过正性和负性调节上皮和间质标志物来抑制肝癌的EMT特征。转录组分析显示，与间充质癌细胞相比，FBXO28在人上皮癌细胞系中表达上调。而且，研究人员建立了FBXO28作为SNAI2真正的E3泛素连接酶。通过与PKA磷酸化的SNAI2结合，FBXO28靶向作用于UPS介导的降解底物。

研究发现FBXO28的E3泛素连接酶介导K48和k63连接的多聚泛素化，分别使靶蛋白进行蛋白水解降解和稳定。另外，FBXO28被发现在不同的细胞环境下通过靶向MYC, SMARCC2或HIF-1α发挥致癌或抑癌功能，使其在肿瘤发生和转移中的作用复杂化。本研究中，基于四大证据，研究人员确定SNAI2是FBXO28的一个新的底物。因此，FBXO28, SNAI2的敲低大大抑制了增加的细胞迁移，侵袭和转移能力。从而，本研究工作揭示了SNAI2是SCFFBXO28 E3泛素连接酶的未知底物。

研究人员发现FBXO28是一个新的E3泛素连接酶，可以调节SNAI2蛋白的稳定性。重要的是，与其他主要位于细胞质中的E3泛素连接酶(如β-TrCP1和FBXL14)不同，研究人员发现FBXO28主要存在于细胞核中。研究人员进一步推测内源性SNAI2可能主要依赖于FBXO28进行降解。本研究中另一个关键发现是FBXO28在SNAI2的C端结合并泛素化，这与之前认为SNAI2的N端部分导致其降解的观点不同。这表明FBXO28在调节SNAI2稳态方面具有独特的特征。另外，研究人员还检测到FBXO28和SNAI1之间的相互作用。

研究人员注意到FBXO28在体外肝癌细胞中具有显著的生长抑制作用，而在肝癌异种移植模型中仅具有边缘性作用。这种差异可能是由于复杂的肿瘤微环境影响了其体内的肿瘤抑制功能。研究结果表明FBXO28可能主要是抑制HCC转移而不是形成肿瘤。临床数据表明，在HCC队列中，FBXO28表达在预测RFS而不是OS方面具有更重要的作用。

研究人员还发现PKA依赖的磷酸化在FBXO28介导的SNAI2衰变中起着未知的关键作用。本发现与先前建立的PKA在EMT过程中的抗转移功能互补。重要的是，研究人员发现FBXO28, PKA和它的底物p-CREB的蛋白水平在HCC标本中呈正相关，而这些蛋白与SNAI2呈负相关。

此外，临床数据分析显示，FBXO28和PRKACA基因在HCC患者中同样下调;其中任何一种的低表达均与预后不良相关。这些数据支持PKA作为FBXO28的积极参与者的功能。

肝癌组织中FBXO28、PKAα、p-CREB和SNAI2的表达水平及PRKACA的临床意义

研究意义

03

综上所述，本研究结果证实了FBXO28通过促进SNAI2降解而发挥抑制肝癌侵袭和转移的作用。FBXO28可能成为侵袭性肝癌新的预后标志物和/或治疗靶点。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41388-023-02809-0#Sec9

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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