HBx蛋白逃避E3泛素连接酶Siah-1降解的分子机制研究

Hepatitis B viral X protein (HBx) is a multifunctional virus oncoprotein and HBx expression level closely correlates with the progression of hepatocellular carcinoma (HCC).HBx protein can be degraded via the ubiquitin-proteasome pathway which is important for the host to regulate the stability of HBx. Our previous study has reported that Siah-1 as a novel E3 ligase facilitates poly-ubiquitylation and proteasomal degradation of HBx,and co-expression of Siah-1 attenuated the transcriptional transactivation of HBx. However,Siah-1 failed to mediate the degradation of truncated HBx, and DNA damage and proinflammatory cytokine TNF-a also blocked HBx degradation mediated by Siah-1. Considering that HCC malignant process is commonly accompanied with C-terminal deletion of HBx gene, DNA damage and proinflammatory cytokines secretion,we hypothesize that the specific microenvironment of HCC development may protect HBx from degradation mediated by Siah-1 so that there is more HBx protein to promote HCC development. In this study, we will study the interaction, co-localization changes between HBx and Siah-1 in the situations as above; the important regulating mechanism of related kinase such as ATM/ATR and IKK in the process; detect the change of Siah-1 phosphorylation which may disrupt the interaction between Siah-1 and HBx. The study on the evasion mechanism of HBx degradation by Siah-1 will provide comprehensive understanding about the relationship between HBV infection, HBx and HCC malignant progress, and will provide new useful knowledge for developing novel prevention and therapy strategy for HCC.

乙肝病毒（HBV）编码的HBx是多功能原癌蛋白，其表达水平与肝癌发展密切相关。泛素-蛋白酶体途径是细胞降解HBx蛋白的重要方式。我们前期研究发现， E3泛素连接酶Siah-1能介导HBx的泛素化并使其通过蛋白酶体途径降解，从而抑制HBx的转录激活作用。但Siah-1不能降解肝癌中有致癌作用的HBx缺失截短体，并且DNA损伤和炎症调节因子TNF-α刺激都能抑制Siah-1介导的HBx降解。因此我们推测，在肝癌发展进程中，HBx能够逃避Siah-1的降解，增强其致癌潜能。本课题将研究HBx缺失截短体、DNA损伤和TNF-α刺激对Siah-1与HBx互作及共定位的影响，探讨相关激酶ATM/ATR及IKK对Siah-1的磷酸化修饰作用，检测磷酸化的Siah-1对降解HBx的影响，从而阐明HBx逃避Siah-1降解的分子机制，以期更全面了解HBx与肝癌发生发展的机制，为开发新型肝癌防治策略奠定基础。

在国家自然科学基金（NSFC 81201521）的支助下，本课题组对HBx蛋白逃避E3泛素连接酶Siah-1降解的分子机制开展了深入研究。我们收集并提取了270例肝癌组织及9株肝癌细胞系的DNA，对Siah-1基因进行了突变筛查，尽管没有检测到Siah-1突变，但发现Siah-1在肝癌组织中表达减少。同时，在这批标本中还发现了大量的HBx缺失截短突变，其中包括很多已被证实具有强致癌潜能的HBx突变体。随后我们构建了3个在肝癌组织中检测到的、具有致癌作用的HBx突变体，发现它们能激活热休克反应元件（HSE），而HSE通路的激活可以促进细胞的恶性增殖。研究还发现，Siah-1仅能降解全长的HBx蛋白，并抑制HBx的转录激活作用，但Siah-1不调控HBx突变体的蛋白水平，也不改变它们的转录活性。深入研究表明，Siah-1与HBx截短体的结合能力明显减弱，导致其不能发挥降解作用。上述研究不仅阐明了HBx逃避Siah-1降解的分子机制，也为研究HBx的促癌作用提供了新线索。此外，本项目还发现HBx的高表达能抑制miR-375和miR-136的水平，进而提高这两个miRNA的共同靶点AEG-1蛋白的表达，促进肝癌细胞的迁移。这进一步丰富了对HBx促癌机制的认识。. 本课题组还研究了长链非编码RNA（lncRNA）在胃癌中的调控机制。在胃癌组织中进行了lncRNA芯片筛查，发现了大量与淋巴转移及分化差等相关的lncRNAs，并对Linc00152 和lncRNA GAS5的功能进行了深入研究。发现Linc00152能调控细胞增殖、表皮间充质转换以及胃癌细胞的侵袭和转移，这提示Linc00152可能是一个新的胃癌诊疗靶点。对GAS5的研究发现，它能与转录因子YBX1结合并调控YBX1蛋白的稳定性，以此影响p21的表达，进而调控细胞周期进程，阐明了胃癌中GAS5全新的抑癌机制。最近我们对lncRNA在胃癌中的各种作用机制进行了全面归纳总结，并展望了lnRNA作为分子标记物及治疗靶点的临床转化潜能。. 综上所述，我们对肝癌和胃癌这两大消化系统肿瘤的深入研究，将为开发新型的肿瘤防治策略提供重要的理论依据，也将为精准医疗计划的实施提供新思路。