姜黄素诱导的类泛素激活酶UBE1L作用于肺癌靶向分子EGFR的机制研究

表皮生长因子受体EGFR是肺癌的一个重要分子靶点。在肿瘤发生时，EGFR下调机制受破坏，EGFR处于高表达，促进了肿瘤的形成。研究EGFR的下调机制，在肿瘤的预防和治疗中具有重要意义。UBE1L是类泛素激活酶E1，参与类泛素ISG15的修饰。申请人的前期工作发现，在人支气管上皮细胞系和肺癌细胞系中，UBE1L和EGFR的表达呈负相关；细胞中转染UBE1L后可以抑制EGFR蛋白的表达。申请人还发现，姜黄素能够诱导人支气管上皮细胞系中UBE1L的蛋白表达。本研究项目将在前期工作基础上，探讨被姜黄素诱导的UBE1L下调EGFR的机制，验证EGFR被类泛素ISG15修饰这一假说，还将通过gain-of function 和loss-of function的方法，探讨UBE1L下调EGFR在细胞和临床中的意义，为将来姜黄素在临床上作为肺癌的化学预防和化学治疗的辅助治疗提供理论基础。

类泛素激活酶E1（UBE1L）是ISG15（干扰素刺激基因15）修饰系统的E1激活酶。在肺癌中，UBE1L的缺失和表皮生长因子受体（EGFR）信号的过度激活普遍存在。作为有效的癌症化学预防物质，姜黄素可以下调EGFR及其信号通路。本研究中，在人支气管上皮细胞（HBE）Beas-2B细胞和人肺腺癌A549细胞中，证实姜黄素可以下调EGFR蛋白表达水平。在Beas-2B细胞中，我们首次发现低浓度的姜黄素可以诱导UBE1L的表达。在HBE细胞中，过表达UBE1L可降低EGFR的蛋白水平。UBE1L不仅促进EGFR膜内化，还促进EGFR和ISG15复合物的形成。姜黄素下调EGFR下游信号蛋白p-AKT和NF-κB。在Beas-2B细胞中，过表达或者低表达UBE1L，相应的下调或者上调PI3K/AKT/NF-κB。从非小细胞肺癌病人收集到的肺癌组织和癌旁组织中，UBE1L和EGFR-AKT-NF-κB的表达存在负相关。以上结果揭示了姜黄素新的癌症化学预防机制，即姜黄素通过调节UBE1L的表达从而起到下调EGFR的信号通路的作用。另外，本研究还发现，除姜黄素之外，一些具有肿瘤化学预防作用的食源性植物多酚如绿茶多酚EGCG和白藜芦醇，可通过调节细胞中的氧化还原状态从而调节UBE1L的表达。在此过程中，c - Jun氨基末端激酶（JNK）的磷酸化在氧化还原调节UBE1L起了重要作用。综上所述，本研究探讨了姜黄素等食源性植物多酚的新的肿瘤化学预防机制，阐明了UBE1L-ISG15系统在肺癌的化学预防中新的作用。