NUB1下调通过干扰PCNA多聚泛素化/NEDDylation促进肝细胞癌增殖的分子机制研究

《Cell Death & Disease》：NUB1 reduction promotes PCNA-mediated tumor growth by disturbing the PCNA polyubiquitination/NEDDylation in hepatocellular carcinoma cells

编辑推荐：针对肝细胞癌(HCC)增殖调控机制不明的科学问题，南昌大学团队揭示了NUB1通过负调控NEDD8-PCNA轴抑制肿瘤生长的全新机制。研究发现NUB1缺失通过上调NEDD8促进PCNA Lys164位点NEDDylation，拮抗K48-linked多聚泛素化从而稳定PCNA蛋白，而NEDDylation抑制剂TAS4464可逆转该过程抑制HCC生长，为靶向蛋白质翻译后修饰治疗肝癌提供了新策略。

　　肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的主要原因之一，尽管治疗手段不断进步，患者5年生存率仍不足20%。肿瘤细胞失控性增殖是HCC进展的核心特征，但调控这一过程的关键分子机制尚未完全阐明。蛋白质翻译后修饰(PTM)在肿瘤发生发展中扮演重要角色，其中神经前体细胞表达发育调控蛋白8(NEDD8)及其结合系统通过NEDDylation修饰调控多种底物蛋白功能，但其在HCC中的作用网络仍有大量未知。南昌大学第二附属医院邵江华团队在《Cell Death and Disease》发表的研究，首次揭示了负调控泛素样蛋白1(NUB1)通过NEDD8-PCNA轴抑制HCC增殖的分子机制。

研究采用60例HCC临床样本队列，结合Western blot、免疫共沉淀(Co-IP)、免疫荧光等技术，构建NUB1基因修饰细胞株及裸鼠移植瘤模型，并应用NEDDylation特异性抑制剂TAS4464进行功能验证。关键发现包括：临床样本分析显示HCC组织中NUB1蛋白表达显著降低，与PCNA呈负相关；体外实验证实NUB1过表达通过泛素-蛋白酶体系统(UPS)促进PCNA降解，抑制细胞增殖，而敲除NUB1则稳定PCNA蛋白促进生长；机制上发现NEDD8作为关键中介，NUB1缺失上调NEDD8促进PCNA Lys¹⁶⁴位点NEDDylation，竞争性拮抗K48-linked多聚泛素化从而阻断PCNA降解；动物实验证明TAS4464通过抑制PCNA NEDDylation显著抑制肿瘤生长。

"NUB1 reduction promotes PCNA-mediated tumor growth"部分揭示HCC组织与细胞中NUB1表达下调与PCNA过表达呈显著负相关，免疫组化验证了这一规律。"Overexpression of NUB1 suppresses"部分通过EdU、克隆形成等实验证明NUB1过表达抑制PCNA蛋白水平及细胞增殖，裸鼠实验显示肿瘤体积缩小60%。"NUB1 reduction inhibits PCNA degradation"部分阐明NUB1通过UPS调控PCNA稳定性，CHX追踪实验显示NUB1敲除使PCNA半衰期延长3倍。"NUB1 reduction promotes PCNA expression"部分发现NEDD8是必需中介，挽救实验证实NEDD8敲除可逆转NUB1缺失效应。"NEDD8-mediated PCNA NEDDylation"部分首次证明NEDD8与PCNA Lys¹⁶⁴位点特异性结合，竞争性抑制K48-linked泛素化。"TAS4464 inhibits"部分显示该抑制剂使肿瘤体积减少55%，Ki-67阳性细胞下降70%。

该研究具有三重重要意义：首次确立NUB1作为HCC新型抑癌基因的地位；拓展了NEDDylation调控底物蛋白稳定性的新功能，突破既往仅关注功能调控的认知；为临床转化提供新靶点，TAS4464通过靶向PCNA NEDDylation显示出良好抗肿瘤效果。研究不仅完善了HCC增殖调控的理论框架，更启示通过干预NEDD8-PCNA轴可能成为肝癌治疗的新策略，为开发基于蛋白质翻译后修饰的精准疗法奠定基础。