Nedd4蛋白家族与肿瘤的研究进展

Nedd4蛋白家族与肿瘤的研究进展
泛素-蛋白水解酶复合体通路（UPP）是真核细胞中蛋白质降解的主要途径，在维持细胞正常生理功能中发挥重要作用。

Nedd4蛋白家族作为UPP的核心成员，近年研究已指出Nedd4蛋白家族在肿瘤的发生和發展起着重要作用。

现就Nedd4蛋白家族与肿瘤关系作一综述。

标签：Nedd4蛋白家族；UPP；肿瘤
泛素-蛋白水解酶复合体通路（UPP）是一个复杂又有序的特异性蛋白质降解过程，可以降解细胞内错误折叠的和特定时间、空间的蛋白质，是一条重要的非溶酶体降解途径，它在多种细胞内信号分子传导的调节中发挥重要作用。

它通过泛素化修饰与靶蛋白的精细结合，对蛋白质翻译后修饰和降解起了关键作用，参与调控DNA 损伤修复、细胞周期进程、细胞凋亡、抗原呈递、炎症反应等绝大多数细胞事件。

对于肿瘤，UPP能选择性降解癌基因、抑癌基因的产物、激活物或抑制物、凋亡调控蛋白等达到调控细胞突变和肿瘤发生的目的。

Nedd4蛋白家族作为UPP中关键因子，近年来研究其在癌细胞的发生发展，侵袭，转移等课题中已备受瞩目。

人类的Nedd4 家族有9个成员，分别是Nedd4、Nedd4L、Smurf1、Smurf2、Itch、WWP1、WWP2、NEDL1 和NEDL2。

Nedd4家族蛋白不仅参与多种蛋白的生理过程，维持细胞的正常功能，还通过对TGFβ、EGF、IGF等细胞因子介导的信号通路以及原癌、抑癌因子的调控在肿瘤的发生发展中起重要作用。

1 Smurf1
Smurf1 在较多肿瘤组织中都呈现高表达。

有研究发现Smurf1的表达水平在乳腺癌中明显高于良性病变且有淋巴结转移的更明显，说明在乳腺癌的侵袭和淋巴结转移过程中Smurf1可能是与乳腺癌转移有关的一个肿瘤标志物。

Yu[1]等研究表明，在儿童横纹肌肉瘤组织及骨肉瘤组织中Smurf1蛋白的高水平表达提高了肿瘤细胞的转移活性，同时通过RNA 干扰Smurf1 的表达，细胞表面突起形成、血管生成受到非常明显的抑制。

Kevin等[2]在敲除了Smurfl基因的胰腺癌细胞系中，其侵袭性降低，并且Smurfl使胰腺癌细胞系NIH3T3细胞生长失去接触抑制作用。

王曦等[3]运用RT-PCR及Western blot方法，证实胰腺癌中Smurf1的mRNA及蛋白表达水平明显高于正常对照组。

汪治宇等[8]通过研究人前列腺癌发现Smurf1、Smurf2、WWP1高表达，且与癌细胞骨转移成正相关，同时研究并且运用硼替佐米（一种蛋白酶体抑制剂）可抑制其在前列腺癌PC3细胞中的表达。

Smurf1在肝细胞癌中也高表达，转染Smurf1特异性siRNA促进癌细胞凋亡抑制增殖。

人的Smurf2与Smurf1 有83%的同源性，对肿瘤也有相似作用。

研究发现Smurf2 与RNF11在乳腺癌中高度表达，但RNF11 的功能结构域必须首先和Smurf2 结合才能发挥作用。

但是，Fukunaga等[11]认为Smurf2通过使Smurf1泛素化降解从而促使细胞RhoA降解减少，抑制乳腺癌细胞的体外迁移和体内骨
转移。

Fukuchi等[12]研究食管鳞状细胞癌发现Smurf2表达也增高，并且和癌症浸润、淋巴结转移和术后生存率低呈正相关，与磷酸化Smad2呈负相关，从而说明Smurf2 可导致磷酸化的Smad2 降解，抑制TGFβ诱导的生长抑制效应。

在多种人类肿瘤细胞株中，过表达Smurf2可以诱导多种细胞类型衰老，使肿瘤细胞停止增殖，该作用可能是Smurf2的上调导致细胞停止增殖，衰老相关的形态和生化特征改变，并且获得衰老特异性基因型的表达，与端粒酶缩短有关，具体机制尚不清楚。

2 WWP1
WWP1基因位于人类染色体8q21，在肿瘤发生过程中WWPI调节了多种重要的蛋白质，如KLF2、KLF5、P53等。

最近报道WWP1能够促进P53的泛素化和促使P53从细胞核中移出转移到细胞浆使其重新定位，降低其转录活性增强P53的稳定性。

在卵巢和乳腺肿瘤中，WWP1可以下调转录因子KLF2和KLF5蛋白含量，从而抑制细胞的凋亡促进了肿瘤的发生。

Ceshi等[13]研究发现在乳腺癌组织和乳腺癌细胞株中WWP1的DNA数量倍增与其在组织和细胞株中的过表达存在明显的正相关，Nguyen等[14]进一步发现WWP1的过表达不仅可以促进癌细胞数量的增加还可以使其体积增大，敲除WWP1会抑制乳腺癌细胞株的增殖并诱导癌细胞凋亡。

CHEN等[15]发现前列腺标本中WWP1表达增强，该高表达促进了前列腺癌细胞系中22Rv1克隆形成；若在PC3细胞系中抑制WWP1表达，则对该肿瘤细胞系生长产生抑制，他们认为WWP1可能是前列腺癌的致癌因子。

WWP1的高表达可能也是宫颈癌变的因素。

目前对WWP2的研究较少，近年美国华人科学家陈俊杰教授在研究中证实WWP2蛋白在肿瘤存活中发挥了关键性的作用，他发现在注入前列腺癌细胞9w后，正常表达WWP2的小鼠生成的肿瘤大小比WWP2沉默小鼠的肿瘤体积要大三倍多，如果抑制WWP2基因，癌细胞可被有效控制在原发部位，WWP2对肿瘤细胞的影响可能是通过降解PTEN（一种抑癌基因）蛋白而发挥作用的。

3 NEDD4
NEDD4在mRNA水平上存在三个转录本，它们的表达方式在正常细胞和肿瘤细胞是不同的，可能在肿瘤发生中发挥作用。

已有研究表明NEDD4在大肠癌、胃癌中高表达，可能是致癌蛋白。

李季林等[18]通过构建NEDD4 shRNA 表达载体并转染U251胶质瘤细胞，发现肿瘤细胞增殖明显降低，凋亡率增高，认为可能是降解了PTEN蛋白。

故有人认为NEDD4是PTEN 的泛素连接酶，被认为是潜在的癌基因。

但有研究在NEDD4 基因敲除小鼠的MEF细胞中无法得出NEDD4与PTEN蛋白的相关性，否定NEDD4直接参与PTEN泛素蛋白酶降解。

Eide等发现NEDD4蛋白在结肠癌中高表达，同样对其干扰并没有影响到PTEN 蛋白水平或PI3K/AKT信号通路的激活。

因此NEDD4对肿瘤细胞的影响机制仍有争议，需要进一步研究。

对于NEDD4L，有研究表明在大肠癌中呈现低表达，可能通过抑制Wnt信号传导发挥抑癌作用。

Hu等研究发现相对于前列腺增生，NEDD4L在前列腺癌中明显低表达。

但也有不同的观点，NEDD4L基因的转录表达上调在前列腺癌中比癌旁正常组织更明显。

目前相关研究尚少，推测NEDD4L对于肿瘤可能既有抑癌也有促癌作用，在不同的微环境发挥不同的作
用。

目前对NEDL1的研究主要集中在对抑癌蛋白p53 的调控上，增强其转录活性和促凋亡功能，在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用。

NEDL1在良性神经母细胞瘤的表达比在恶性中高，表明其可能具有抑癌功能。

系统化筛选发现，NEDL1 在乳腺癌中可以抑制ErbB4 的表达和功能，從而发挥抑癌功能。

可见NEDL1 与肿瘤的发生发展存在密切联系，有可能是一个重要的抑癌蛋白。

NEDL2与NEDL1有65%的同源性，但不能与p53结合，能增强抑癌蛋白p73 的泛素化，但却并不能促进其降解，相反，NEDL2 的过表达增强了p73 的蛋白稳定性。

目前对NEDL2的报道甚少，具体机制有待我们去揭示。

4 ITCH
ITCH 又称AIP4，其底物为P73、P63、Smad2等，通过对底物的调控参与肿瘤的发生、发展。

ITCH 可降解p73 蛋白，从而促进癌细胞的生长。

ITCH催化LATS1的降解，降低Hippo 通路的肿瘤抑制作用，诱导上皮细胞间叶细胞的转化和增加致癌性。

有研究表明ITCH 高表达于甲状腺未分化癌细胞更明显，采用siRNA 沉默ITCH 后癌细胞出现凋亡。

同时ITCH可通过降解Gli1蛋白可以使髓母细胞瘤的生长、转移和侵袭能力增强。

然而，ITCH 可以抑制炎性反应和巨噬细胞产生的促肿瘤炎性因子的分泌，从而发挥抗肿瘤的作用。

在大蒜素诱导前列腺癌细胞死亡的实验中若将ITCH 沉默后，癌细胞的死亡明显减少。

推测可能是由于在不同的肿瘤中ITCH 的降解底物不同发挥不同作用。

药物研究方面，硼替佐米作为蛋白酶体抑制剂已实现了从实验室研究发展到用于临床肿瘤治疗，美国FDA已批准其用于骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤的治疗，但其适应性、毒性等使其不能广泛运用于其他肿瘤的治疗。

随着Nedd4蛋白家族及UPP机制的深入研究，为更多蛋白酶抑制剂药物的设计提供新的理论指导，并为肿瘤患者提供有效的治疗方法。

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