作者：孙晓梅，贵州医科大学口腔医学院；段晓峰，贵州省人民医院口腔颌面外科
口腔
分子靶向治疗是一种较新的治疗方式之一，目前有两类药物被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于OSCC治疗，分别为
最近的研究发现，去泛素化酶在调节肿瘤相关通路、细胞周期调控、DNA损伤修复等方面发挥了重要作用，在口腔鳞癌发生、发展中扮演了重要角色。本文主要就去泛素化酶在口腔鳞癌中的调控作用及其研究进展做一综述，以期为口腔鳞癌的诊疗提供新的思路。
1. 去泛素化酶
蛋白质泛素化（protein ubiquitination）是指在蛋白质特定的
多泛素化链是由泛素上的7个赖氨酸残基（K6、K11、K27、K29、K33、K48和K63）或第一个蛋氨酸（M1）连接形成，不同的泛素链传递的信号不同，K11或K48驱动蛋白酶体降解，M1或K63连接的偶联物通常对信号转导起作用。去泛素化酶（deubiquitinating enzymes,DUBs）可选择性识别和去除蛋白质底物上不同赖氨酸位点的多泛素链，逆转泛素化进程，随后调节靶蛋白位置、稳定性、丰度和功能活性。泛素和去泛素平衡对于机体正常运作具有重要作用，2个过程异常可能导致细胞内蛋白质紊乱和相关疾病发生。
DUBs可分为7个进化保守的亚家族：泛素特异性蛋白酶（ubiquitin-specific proteases,USPs）、JAMM/MPN结构域相关的锌依赖金属蛋白水解酶（JAMM/MPN domain-associated Zn-depend metalloproteases JAMM,JAMMs）、卵巢肿瘤蛋白酶（ovarian tumour proteases,OTU）、含Machado-Joseph结构域的蛋白水解酶（Machado-Josephin domain proteases,MJDs）、泛素C端水解酶（Ub C-terminal hydrolases,UCHs），以及2个最近发现的含MIU的新型DUB（motif intera cting with Ub-containing novel DUB family,MINDY）和含锌指的泛素肽酶1 （zinc finger containing ubiquitin peptidase 1,ZUP1）。
除JAMM属金属蛋白酶类外，其他均为半胱氨酸蛋白酶。去泛素化酶对靶蛋白及特定的泛素化链具有倾向性，由此在细胞的调控中发挥着不同作用。在细胞中，去泛素化酶可通过多种机制发挥功能：（1）通过将线性多聚泛素前体加工成单个泛素分子；（2）回收泛素底物上的泛素分子，形成可发挥泛素功能的游离泛素；（3）通过去除1个或多个泛素分子，从而编辑多聚泛素链；（4）切割泛素与泛素靶蛋白复合物之间的连接链，逆转泛素过程。去泛素化酶在调节泛素依赖性途径方面具有重要作用，包括细胞周期调节、细胞死亡、蛋白质降解、蛋白质功能、基因表达和信号转导。
2. 去泛素化酶在口腔鳞癌中的机制研究
近年来，越来越多的研究发现去泛素化酶在OSCC中扮演着重要角色。去泛素化酶可通过参与Wnt/β-catenin、p53-MDM2、NF-κB等信号通路调控，参与癌症发生和发展过程。
2.1 p53-MDM2与去泛素化酶
p53是一种重要的序列特异性转录因子，与相应DNA上的p53反应元件或p53结合位点结合，调节相关基因转录和表达，在细胞生长、凋亡、DNA修复和细胞周期调控等许多关键生物过程中发挥着重要作用。p53是癌症中最常见突变的蛋白之一，在肿瘤中表现为抑癌作用，在细胞应激源的反应中被激活，抑制细胞周期进展并诱导促凋亡信号传导。
蛋白鼠双微体2（murine double minute 2,MDM2）是一个E3泛素连接酶，特异性地与p53泛素化结合，使
当p53积累过多、活性较高时，可反过来诱导MDM2基因表达，从而抑制p53，形成一个负反馈条件，称为p53-MDM2信号通路。在OSCC中，p53基因外显子突变，导致p53蛋白丧失其正常抑癌功能，p53及其上游调控因子MDM2表达升高，高表达水平的患者生存时间缩短，预后较差。
去泛素化酶对稳定p53具有关键作用。去泛素化酶CYLD可以通过切割p53上K63泛素化链，从而间接去除K48链，抑制p53泛素化降解，从而抑制肿瘤生长。体外去泛素化实验发现，USP28可有效从p53上去除MDM2催化的K48泛素链，从而稳定p53；但在鳞状细胞癌中，USP28转录水平反而明显上调。
分析原因，可能是鳞状细胞癌通常发生p53突变或基因变异，而USP28稳定功能突变的p53对肿瘤患者反而有害。去泛素化酶USP7对p53和MDM2均有调控作用。在正常细胞中，USP7磷酸化后，与MDM2结合，防止泛素化降解，下调p53表达。在应激状态下，去磷酸化酶PPM1G抑制USP7磷酸化，USP7也可去泛素化p53，上调p53表达。
进一步研究发现，即使在过量p53存在下，USP7却优先形成USP7-MDM2复合体。在多数癌症中观察到USP7表达升高，USP7在头颈鳞癌癌组织中较癌旁正常组织中表达明显升高，稳定MDM2表达，与患者不良预后密切相关。去泛素化酶在p53-MDM2信号通路中扮演着多样且复杂的角色，了解p53去泛素化调节，对了解OSCC机制及治疗具有重要作用。
2.2 Wnt/β-catenin信号通路与去泛素化酶
正常情况下，Wnt蛋白家族（如Wnt1、Wnt3a等）通过与细胞表面Frizzled受体及相关配体（LRP5/6）结合，形成复合体，招募蛋白质框架蛋白Dvl，导致LRP5/6磷酸化，并募集和激活Axin复合体，从而抑制Axin复合体介导的β-catenin蛋白的磷酸化降解，使细胞内β-catenin蛋白得以稳定和积累，从而进入细胞核。
在细胞核中，β-catenin与T细胞因子/淋巴增强因子（T cell factor/lymphoid enhancer factor,TCF/LEF）家族蛋白结合，促进Wnt靶基因转录表达，这些基因包括Axin2、c-Myc、Cyclin D1等。靶基因的表达，参与细胞增殖、周期调控和分化等过程，并发挥着关键作用。在没有Wnt蛋白激活的情况下，磷酸化β-catenin蛋白与泛素E3连接酶（β-Trcp）结合，并被泛素化降解。
迄今为止，Wnt在OSCC中的不同角色已经得到确认，与正常组织样本相比，癌组织中的Frizzled和Dvl的同系物有所增加，表明Wnt介导了OSCC的侵袭力。其他几项研究表明，Wnt信号通路异常激活，促进头颈瘤组织中的肿瘤转化、上皮-间充质转化等过程。
去泛素化酶可通过调控β-catenin蛋白及相关调控因子的泛素化过程，从而参与OSCC的发生、发展。USP2a、USP47、USP9X和USP20这4种去泛素酶均参与调控β-catenin的表达，抑制其泛素化，增加β-catenin蛋白的核积累和转录活性。这些DUBs的异常表达和功能失调，与OSCC的发生和发展相关。
研究发现，USP2a、USP9X在OSCC组织中过表达。USP2a高表达，可促进OSCC颈淋巴结转移。体外敲低USP9X，明显抑制
USP14通过调节Dvl的去泛素化及随后的磷酸化过程，激活Wnt下游通路。在OSCC组织中，USP14表达明显上调。体外细胞实验及小鼠移植瘤模型实验发现，敲低USP14表达后，OSCC增殖、侵袭、迁移能力受到抑制。研究证实，β-catenin抑制剂LF3对阻断肿瘤细胞周期、阻止复制及降低迁移具有明显效果，而去泛素化酶对于β-catenin的表达具有重要的调控作用。因此，靶向去泛素化酶调控Wnt通路、抑制OSCC，将是靶向治疗的新思路。
2.3 NF-κB相关信号通路与去泛素化酶
NF-κB相关的信号通路在炎症反应、免疫应答和细胞存活中起着关键作用。NF-κB是一种主要存在于细胞质中的转录因子，可调节多个基因表达，影响细胞生理和病理过程。NF-κB相关信号通路的激活通常是通过IκB蛋白降解和NF-κB蛋白核转位实现。在非激活状态下，IκB蛋白与NF-κB蛋白形成复合物，阻止NF-κB核转位；当信号分子（如炎症因子、细胞因子等）刺激细胞时，IκB蛋白被泛素化降解，使NF-κB蛋白得以释放并进入细胞核，从而调节目标基因转录。
过度激活的NF-κB可通过调节上皮-间充质转变，促进OSCC迁移和侵袭。荧光定量聚合酶链反应（q RT-PCR）、蛋白免疫印迹法（Western blot）、
去泛素化酶可调节NF-κB，达到促癌或抑癌作用。受体相互作用蛋白1（RIP1）可被K63连接的多泛素化修饰，导致TNF-α诱导的NF-κB激活，表达抗凋亡蛋白，促进细胞存活。去泛素化酶USP4对RIP1具有调节作用，在OSCC中发现，USP4过表达，USP4通过切割RIP1的K63泛素链，从而抑制NF-κB活化，促进细胞凋亡，达到抑癌作用。此外，去泛素化酶CYLD也是NF-κB的关键负调控因子，CYLD可特异性去除K63泛素链和M1线性泛素链，从不同途径抑制NFκB信号传导。研究发现，CYLD在OSCC中出现突变或低表达，导致NF-κB异常激活和TGF-β通路抑制。Transwell实验发现，过表达CYLD，可抑制口腔鳞癌细胞系SCC15侵袭、转移。
2.4 Hedgehog信号通路与去泛素化酶
Hedgehog（Hh）信号通路对于胚胎发育、组织修复和干细胞调控起着重要作用。激活状态下，Hedgehog家族蛋白（如Sonic hedgehog,Shh）与其受体Patched-1 （Ptch）相互作用，活化下游膜蛋白Smoothened （Smo），导致转录因子Gli激活，抑制SUFU （suppressor of fused homolog）对Gli入核的阻遏作用，使得激活的Gli进入细胞核后，刺激与细胞增殖和细胞周期调节相关基因的表达。
未激活状态下，Ptch抑制Smo活性。SUFU通过与Gli蛋白形成复合物，阻止Gli蛋白核转位和转录活性，阻止信号转导。在口腔鳞癌，Hedgehog信号通路再激活和过表达促进OSCC发生和进展，Hedgehog蛋白在浸润性生长的OSCC中较外生性OSCC明显高表达，与口腔鳞癌中较强的侵袭性及预后较差有关。
目前发现，去泛素化酶对Hedgehog通路的调控具有较强相关性。SUFU泛素化降解，可解除Gli-介导的靶基因表达抑制，促进肿瘤增殖。USP7可通过去泛素化Gli家族蛋白，从而正调控Hedgehog信号通路活性，为治疗Hh信号通路相关的肿瘤提供了潜在靶点。
USP8失活会增加Smo泛素化，减弱Hh诱导的Smo积累，导致Hh信号活性降低。USP8过表达，可防止Smo泛素化并增加Smo积累，导致Hh信号活性增加。去泛素化酶UCHL5也参与Smo去泛素化过程，正向调控HH通路。体内外实验表明，Hh通路作为治疗靶点已显示出有希望的结果。已有研究发现，去泛素酶与Hh通路调控紧密关联，去泛素化酶与OSCC也具有密切关系。因此，研究去泛素酶在OSCC中的作用，对于发现新的治疗靶点，具有重要意义。
3. 去泛素化酶与OSCC的治疗
近30年来，OSCC的生存率并未显著提高。
用硼替佐米处理CYLD敲低的SAS发现，硼替佐米抑制CYLD敲低的SAS细胞中顺铂积聚减少，促进细胞凋亡；更重要的是，顺铂与硼替佐米联合治疗，对SAS细胞中CYLD下调引起的顺铂耐药性表现出显著的抗肿瘤作用，CYLD下调引起的顺铂耐药性与NF-κB过度激活导致的减少细胞内顺铂积累和抑制顺铂诱导的细胞凋亡机制有关。去泛素化酶作为OSCC治疗的潜在靶点，正作为一个活跃的研究领域进行研究和开发。
b-AP15是USP14和UCHL5抑制剂，体外实验发现，b-AP15能显著抑制肿瘤细胞生长，以剂量依赖性方式增加细胞凋亡，从而克服硼替佐米的耐药性。Vif1和Vif2是USP7的蛋白酶抑制剂，可有效恢复携带野生型p53癌细胞中的p53依赖性细胞凋亡，抑制肿瘤生长。这些治疗策略仍处于研究和开发阶段，需要进一步研究。
4. 总结和展望
p53-MDM2、Wnt/β-catenin、NF-κB和Hedgehog几个信号通路在OSCC中通常都伴随着通路组成部分的异常激活和表达，这些异常激活的信号通路可促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移，并抑制细胞凋亡。去泛素化酶在口腔鳞癌中的调控普遍被认为是信号通路异常激活的重要因素，去泛素化酶主要逆转或编辑泛素化过程，从而影响信号通路分子的稳态和活性。异常的去泛素化酶表达或功能缺陷，会导致信号通路过度激活或抑制，从而促进口腔鳞癌发展。
来源：孙晓梅,段晓峰.去泛素化酶在口腔鳞癌中的研究进展[J].中国口腔颌面外科杂志,2024,22(03):294-299.
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