孙冠铎，李学东

哈尔滨医科大学附属第二医院泌尿外科，哈尔滨 150000

泛素-蛋白酶体途径（ubiquitin-proteasome pathway，UPP）是一种广泛存在于真核细胞中的非溶酶体蛋白降解途径，调节多种蛋白的表达和降解，对于维持细胞内蛋白的稳定具有重要的作用。该途径由泛素、泛素活化酶、泛素结合酶、泛素-蛋白连接酶等组成。其中，泛素结合酶10（ubiquitinconjugating enzyme 10，UBCH10）又称泛素偶联酶E2C（ubiquitin conjugating enzyme E2 C，UBE2C），是泛素结合酶E2家族的成员，是用于细胞周期调控（细胞有丝分裂、纺锤体形成等）的重要调节器。UBCH10因在各种恶性肿瘤中异常高表达而受到广泛的关注，目前，其在乳腺癌、结肠癌、胃癌、卵巢癌、肝癌、淋巴瘤等多种肿瘤中高表达，且与肿瘤分期呈正相关[1-2]，有望成为新的肿瘤标志物、预后预测因子和治疗靶点。本文就2010年来UBCH10在肿瘤中的研究进展进行简要综述。

1 UBCH10分子结构及相关机制

UBCH10蛋白由179个氨基酸组成，分子量约为19.6 kD，基因定位于第20号染色体q12.13上，基因开放读码框架长度约780 bp。UBCH10通过其UBC域与多聚环泛素连接酶E3后期促进复合物（anaphase-promoting complex，APC）结合形成复合体，从而启动UPP的降解过程[3]。有研究显示，APC的环状结构也可以起到激活UBCH10的作用[4]。UPP降解的底物主要是有丝分裂过程中产生的一些重要的细胞周期蛋白。当UBCH10过表达时，其通过UPP降解细胞周期蛋白，导致染色体不稳定性增加和错误分离，产生染色体含量异常的非整倍体后代细胞，最终诱导肿瘤的发生。

目前，有学者对细胞周期蛋白B1（cyclin B1）的降解过程进行了研究，结果发现，降解的关键在于cyclin B1是在UBCH10的催化下完成了多重泛素化，正是这一改变，使cyclin B1被蛋白酶体所识别与降解[5]。而这一降解过程在绝大多数体细胞中可以被早期有丝分裂抑制蛋白1（early mitotic inhibitor 1，Em i1）调控，从而保证不同细胞周期转变的正确顺序和时间[3]。Wang和Kirschner[6]的研究表明，Em i1是通过有效地抑制UBCH10催化链的生成从而调控cyclin B1的降解过程。而在早期胚胎、精母细胞和成熟的卵母细胞中，降解过程则是由早期有丝分裂抑制蛋白2（early m itotic inhibitor 2，Em i2）调控完成的。Shoji等[7]在对Em i2的研究中发现，在APC/C的ANAPC2、ANAPC11亚复合物的催化作用下，Em i2的ZBR片段可以与UBCH10结合，从而抑制体外泛素链的延伸。早期有丝分裂抑制蛋白对UBCH10的这一调控作用可能为肿瘤的治疗提供新的思路。

在对APC共激活因子亚基Cdc20的研究中也有了新的发现。Chang等[8]研究发现，Cdc20除了可以调节APC的活性外，也可以增强UBCH10的泛素化活性。Nath等[9]研究发现，Cdc20和UBCH10在许多肿瘤中过表达，此表达情况与纺锤体组装检查点（spindle assembly checkpoint，SAC）的功能存在缺陷有关。虽然两者关系的确切机制尚不清楚，但目前可以确定的是，Cdc20的转录可以上调UBCH10的表达，并且与Cdc20的WD40域密切相关。而A lfieri等[10]的研究证实了SAC的重要作用，SAC上的BubR1亚基不但可以阻碍APC与Cdc20亚基的结合，还可以阻碍APC与UBCH10的结合。

2 UBCH10与肿瘤的关系

自发现UBCH10在多种恶性肿瘤中高表达后，UBCH10受到了越来越多的关注。近年来，关于对UBCH10的研究，除了涉及到对已发现的与UBCH10具有相关性的肿瘤进行进一步的探究外，研究已扩展至更多的疾病类型或者肿瘤亚型。

Jiang等[11]的研究显示，UBCH10的表达水平与脑膜瘤分级有关（P＜0.05），并且有望成为脑膜瘤复发的预测因子。Cai等[12]则在对脑膜瘤的研究中发现，RIZ1的表达与脑膜瘤的发展密切相关，RIZ1可以以c-myc依赖的方式调控UBCH10的表达。Zhao等[13]发现UBCH10可以作为胰腺导管腺癌患者预后不良的独立预测因子。Matsumoto等[14]研究发现，UBCH10高表达组的淋巴管侵犯、淋巴结转移和N期患者的所占比例均明显高于UBCH10低表达组（P＜0.01）。Fristrup等[15]的一项研究表明，UBCH10的高表达与经尿道切除术治疗的膀胱癌患者的无进展生存期有关，这一结果与Morikawa等[16]的研究相符。在妇科肿瘤方面，Kefeli等[17]和林颖等[18]分别验证了UBCH10在子宫内膜癌和早期子宫颈癌中呈过表达的现象。Yang等[19]在胃癌细胞系中发现抑制UBCH10的表达可以抑制胃癌细胞的增殖，并使胃癌细胞对细胞凋亡更敏感。冷华平等[20]通过免疫组织化学染色法分析了骨肉瘤中甲硫腺苷磷酸化酶（methylthioadenosine phosphorylase，MTAP）和 UBCH10的表达情况，发现UBCH10在骨肉瘤组织中的阳性表达率明显高于正常骨组织（P＜0.01），骨肉瘤组织中MTAP和UBCH10的表达呈负相关（r=-0.551，P＜0.05）。

近年来，对UBCH10在肺癌中表达情况的研究较为集中。Perrotta等[21]在一项回顾性研究中发现，UBCH10的表达水平随着肿瘤分化程度的降低而逐渐升高，并发现UBCH10可以作为肺癌的新型诊断标志物。Zhao等[22]则填补了UBCH10在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中表达情况的研究空白，发现UBCH10表达与NSCLC患者的术后生存时间呈明显负相关（P＜0.05）。Pallante等[23]的研究结果显示，与正常肺组织相比，UBCH10在NSCLC组织中过表达。在病理类型方面，鳞状细胞癌和大细胞癌患者的UBCH10水平均高于腺癌患者（P＜0.05）；在基因突变方面，UBCH10的表达分别与p53突变和EGFR突变呈正相关和负相关。另外，UBCH10也能够正向调节肺癌细胞的迁移。van Ree等[24]在实验中构建了UBCH10过表达小鼠模型，为研究UBCH10过表达与肿瘤之间的关系提供了更加直接的证据。实验结果显示，UBCH10过表达可以促进多种肿瘤的发生，包括肺腺瘤、肺腺癌、肝腺瘤、肝腺癌、淋巴瘤、皮肤肿瘤和脂肪瘤。尤其需要提到的是，在所有类型的转基因小鼠中均发现存在肺癌，并且在UBCH10高表达型小鼠中更常见；研究人员之后针对人肺癌标本进行了分析，发现UBCH10在人类肺腺癌和鳞状细胞癌中的表达水平亦较高，由此推测UBCH10在人类肺肿瘤的发生、发展中可能起到一定的作用。上述研究为UBCH10作为肺癌的新型诊断及预后预测标志物提供了更充分的理论依据。

Cacciola等[25]研究验证了UBCH10可以作为结直肠癌的预后标志物。而Pellino等[26]对UBCH10在老年结直肠癌中的作用进行了研究，不但发现了沉默UBCH 10可以同其他疗法产生协同作用，还发现UBCH10的表达与结直肠癌患者的年龄可能有关，UBCH10蛋白的表达水平在年龄为65岁以下的患者中相对较高，当患者的年龄超过65岁，UBCH10的表达水平则降低。研究人员随后对肿瘤组织及癌旁组织中的UBCH10进行了蛋白质表达分析，发现当肿瘤组织中UBCH10相对表达量＜7时，UBCH10不会对肿瘤的进展产生明显的影响。相反，在高表达的情况下，UBCH10在结直肠癌的发展中扮演的是肿瘤驱动因子的角色，对于肿瘤的生长和发展是必不可少的。

3 UBCH10与肿瘤治疗

UBCH10对肿瘤发生、发展的促进作用引起了学者对其作为肿瘤治疗靶点的研究兴趣。Wang等[27]研究发现，慢病毒介导的UBCH10靶向RNAi，并通过降低Ki-67和基质金属蛋白酶（matrix metallo proteinase，MMP）的表达水平，抑制细胞的生长，从而减少集落的形成，抑制人类骨肉瘤细胞的侵袭和迁移，表明UBCH10可能是治疗骨肉瘤的潜在靶标。在关于UBCH10在肺癌[23]、结直肠癌[28]、脑胶质瘤[29]中作用的研究中，也同样发现UBCH10靶向的RNAi抑制肿瘤细胞迁移的现象。

抑制UBCH10的表达还表现出与其他治疗方案的协同作用或恢复肿瘤的治疗敏感性。Li等[30]研究发现，UBCH10在结直肠癌组织中呈高表达，抑制UBCH10的表达不仅可明显降低肿瘤细胞的增殖和侵袭能力，还可与钙蛋白酶抑制剂1的细胞凋亡效应产生协同治疗作用。Wang等[31]的研究发现，沉默UBCH 10可增强双重耐药乳腺癌细胞对表柔比星和多西紫杉醇的化学敏感性，通过蛋白质含量分析发现，其机理可能与抑制Ki-67和cyclin D1的表达，及损害化疗药物诱导的Bcl-2和MDR-1的增加有关，但是其分子机制仍需进一步研究。而Zhao等[22]的体外研究证明，抑制UBCH10表达增加了SK-MES-1肺癌细胞对吉西他滨或紫杉醇的敏感性。有研究证明，抑制UBE2C可以使宫颈癌细胞对辐射敏感[32]。Cacciola等[25]研究还发现UBCH10可能可以赋予结直肠癌细胞对伊立替康和西妥昔单抗治疗的耐药性，而与KRAS突变是否存在无关。沉默UBCH 10的表达后，肿瘤细胞对治疗的敏感性可增强。

在多发性骨髓瘤的研究中，硼替佐米耐药问题一直是研究的重点。有研究发现，微小RNA-63（m icroRNA-63，miRNA-63）/UBCH10/多重耐药蛋白1（multiple drug-resistant protein 1，MDR1）通路与骨髓瘤细胞对硼替佐米的耐药密切相关，miRNA-63的过表达可抑制UBCH10的产生，提高耐药骨髓瘤细胞对硼替佐米的敏感性，为耐药多发性骨髓瘤的治疗提供了新的方向[33]。同时也提示了UBCH10在肿瘤中的作用，除了传统通路外，可能还存在其他调节方式。

4 问题与展望

UPP对于维持细胞内蛋白的动态平衡和维持正常的细胞周期具有重要的作用。而UBCH10作为UPP中重要的组成部分，受到了广泛的关注。对UBCH10分子及通路的研究为UBCH10在肿瘤发生、发展中的作用提供了有力的依据。UBCH10的表达水平与多种肿瘤的发生、发展有关，其是肿瘤诊断或预后预测的潜在分子标志物，其中，UBCH10在肺癌中作用的研究值得进一步探究。首先，在骨肉瘤、肺癌、结肠癌、脑胶质瘤等肿瘤的研究中，通过抑制UBCH10的表达，有效地控制了肿瘤的进展；更多的研究结果显示抑制UBCH10的表达可与目前的肿瘤治疗方案产生协同效应，或恢复肿瘤的治疗敏感性，这为UBCH10作为肿瘤的潜在治疗靶点提供了更多的证据。但是，目前除了关于其在肺癌中作用的研究相对完善外，其在其他类型肿瘤中的作用尚缺乏广泛和系统的实验证据，因此，开展进一步的临床试验和动物实验是十分必要的。细胞的调控机制相当复杂，正如在多发性骨髓瘤中发现的miRNA-63/UBCH10/MDR1通路，为耐药多发性骨髓瘤的治疗提供了新的方向；在其他肿瘤中是否也同样存在类似的通路，可能成为治疗肿瘤、防治复发的另一个方向。另外，在UBCH10上下游通路调控机制的研究中发现的调节位点Em i1、Em i2和SAC能否成为抑制UBCH10过表达以及治疗和预防肿瘤复发的新方向，也有待进一步深入探讨。