在肝细胞癌中，FBXO32通过泛素化TAL1来抑制PTEN，从而激活PI3K/AKT通路

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research》：FBXO32 activates the PI3K/AKT pathway by inhibiting PTEN through ubiquitination of TAL1 in hepatocellular carcinoma

肝细胞癌（HCC）中FBXO32通过降解TAL1激活PTEN/PI3K/AKT通路促进EMT和转移。研究发现FBXO32在HCC细胞中高表达并与其底物TAL1相互作用，抑制FBXO32可阻断EMT和该信号通路，而过表达FBXO32则加速HCC进展。临床数据显示高FBXO32或低TAL1表达与患者不良预后相关。分隔符：

　　

熊玉杰|杨学锋|曹婷

中南大学衡阳医学院附属南华医院消化内科，中国湖南省衡阳市421002

摘要

E3泛素连接酶在细胞机制和癌症进展中的作用至关重要。在这项研究中，我们的主要目标是阐明F-box only蛋白32（FBXO32）在肝细胞癌（HCC）进展和转移中的功能后果，并明确相关信号通路。与THLE-2细胞相比，FBXO32在HCC细胞中高表达，而T细胞急性淋巴细胞白血病蛋白1（TAL1）在HCC细胞中的表达较低。FBXO32与TAL1蛋白相互作用并降解TAL1。敲低FBXO32可抑制MHCC-97H细胞中的上皮-间充质转化（EMT）及PTEN/PI3K/AKT信号通路，而敲低TAL1则可逆转这一效应。类似地，FBXO32在SNU-398细胞中的过表达会促进HCC进展，重新激活TAL1也会逆转这一趋势。重要的是，FBXO32高表达或TAL1低表达的HCC患者预后较差。我们的研究表明，FBXO32通过泛素化TAL1来促进HCC的生长和转移。因此，FBXO32成为治疗HCC的一个有前景的靶点。

引言

肝癌是一个严重的全球健康问题，其中肝细胞癌（HCC）约占病例的90%，预计到2025年新病例数可能超过一百万[1]。HCC通常在晚期才被诊断出来，且手术后疾病常常复发，这突显了系统性治疗作为治疗方案关键组成部分的重要性[2][3]。HCC复杂的发病机制促使研究人员探索针对特定机制的生物分子靶向疗法[4]。了解HCC发展的分子基础对于开发有效的靶向疗法至关重要。提高患者预后的关键在于抑制肿瘤转移，而通过调控上皮-间充质转化（EMT）过程可以实现这一点[5]。EMT是一种细胞过程，其中上皮细胞失去极性和细胞间黏附性，然后转变为具有更强迁移和侵袭能力的间充质细胞[6]。

泛素-蛋白酶体系统被认为是细胞内蛋白质降解的主要途径，针对由失调的E3连接酶引起的异常信号通路的靶向治疗已成为治疗HCC的一个有前景的新方法[7]。F-box蛋白是SKP1-cullin 1-F-box（SCF）型E3泛素连接酶的核心组成部分，可分为三类：1）含有丰富亮氨酸氨基酸重复序列的F-box；2）含有WD40氨基酸重复序列的F-box；3）仅含有未鉴定结构域的F-box（FBXO）[8]。最新研究发现FBXO22与多个关键因素之间存在强相关性，包括肿瘤数量、血管侵袭的存在以及患者的预后[9]。该家族的另一个成员FBXO32（也称为肌肉萎缩F-box蛋白）也被报道能增强HCC细胞的增殖、干性及抗凋亡能力[10]。然而，其在HCC中的调控作用尚未明确。在本研究中，通过数据库预测发现T细胞急性淋巴细胞白血病蛋白1（TAL1）是FBXO32的底物。TAL1在正常和恶性造血过程中都起着关键转录因子的作用[11]。例如，在慢性髓系白血病中TAL1表达下调，而TAL1的缺失会抑制PTEN的表达，PTEN是PI3K/AKT通路的负调控因子[12]。鉴于PTEN/PI3K/AKT信号通路在调控HCC EMT中的重要作用[13]，我们提出FBXO32/TAL1轴通过PTEN/PI3K/AKT信号通路调控HCC的EMT和转移。

生物信息学分析

生物信息学分析

我们分析了来自NCBI公共GEO数据集（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gds/?term=）的两个HCC RNA测序数据集（GSE105130和GSE124535）。GSE105130包含了25例HCC患者配对肿瘤和邻近非肿瘤组织的转录组信息，GSE124535包含了35例HCC和非肿瘤组织的转录组信息。使用GEO2R根据配对样本设计进行了差异表达分析。

FBXO32在HCC中的表达显著上调

我们分析了GSE105130中25例HCC患者配对肿瘤和邻近非肿瘤组织的转录组测序数据，以及GSE124535中35例HCC和非肿瘤组织的转录组数据。在GEO2R中设置Benjamini & Hochberg方法进行p值校正，p值小于0.05的基因被筛选为差异表达基因（DEGs）（图1A）。在UbiBrowser 2.0（http://ubibrowser.bio-it.cn/）中，我们获取了与“H. sapiens”相关的E3泛素连接酶，并将其与Jvenn数据库（https://jvenn.toulouse.inrae.fr/）中的两组DEGs进行交叉筛选。

讨论

E3泛素连接酶是维持蛋白质稳定性的关键调控蛋白，在包括HCC在内的肿瘤发展中起着重要作用[20]。在本研究中，我们证实了E3泛素连接酶FBXO32在预测HCC患者不良预后方面的作用。随后的体外和体内分析进一步揭示了FBXO32过表达在加速HCC进展和转移中的关键作用。

CRediT作者贡献声明

熊玉杰：撰写初稿、项目管理、方法学设计、实验研究、数据分析、概念构建。杨学锋：撰写与编辑、数据可视化、实验监督、方法学指导。曹婷：撰写与编辑、数据可视化、结果验证、实验监督、实验设计。

资助

不适用。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。