一、研究背景
肝细胞肝癌（HCC）是目前导致人类死亡的一类主要癌症，HCC危险因素众多，如HBV慢性感染、HCV感染和酒精性肝硬化等。自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡p62蛋白与自噬的关系，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物的过程，又称为“自我消化（self-eating）”。自噬对于保持细胞内环境稳定、细胞发育、细胞分化及细胞生存具有重要意义。
有研究已经证实，自噬的形成与HCC具有密切联系，如HCC患者细胞内自噬水平下降，而以细胞、小鼠动物模型以及HCC患者等为研究对象的相关研究均证实自噬可以抑制肿瘤发生。且较恶性程度较低HCC细胞系或者HCC组织，恶性程度高的HCC细胞系和HCC组织，其细胞内自噬水平更低。
p62（编码基因为SQSTM1）是一种多功能蛋白，参与调节细胞生存、生长和死亡等过程，可通过自噬降解。该蛋白是一种癌蛋白，通常情况下HCC组织细胞内存在过量的p62，且过表达p62会诱导HCC形成。此外，p62蛋白不仅在HCC内过表达，在许多其他上皮肿瘤中也过表达（如前列腺癌、肺癌和恶性胶质瘤等）。最近的研究还发现p62蛋白可与TRAF6相互作用而激活NF-κB，而NF-κB又可以反过来诱导p62表达增加。在细胞饥饿状态下，p62/TRAF6蛋白复合物可以激活mTORC1，该过程可抑制自噬形成。
DEADbox蛋白5（DXX5）在许多细胞生理过程中均发挥着重要作用，如转录、mRNA前体及mirRNA加工。研究还证实，DDX5还可以与类固醇激素受体RNA激活因子（steroid receptorRNA activator）相互作用，DDX5/SRA蛋白复合物具有可调节多种蛋白因子，如激活雌激素受体α、在骨骼肌分化过程中激活MyoD等。但是关于DDX5与肿瘤的发生发展关系，目前认为，在不同情况下，该蛋白分子扮演者不同角色，即在某些情况下可促进肿瘤发生（如通过激活AKT、β-catenin及NOTCH1促进肺癌、结肠癌和白血病等发生）；另一方面，DDX5可激活抑癌基因p53参与DNA修复，发挥抑癌作用。
二、
研究简介
近期，来自中国药科大学中药学院孔令义教授团队在国际著名肝脏病学杂志-《Hepatology》最新一期上刊文：Zhang H, Zhang Y, Zhu X,et al.DEAD Box Protein 5 Inhibits Liver Tumorigenesis by Stimulating Autophagy via Interaction with p62/SQSTM1[J].Hepatology. 2019 Mar;69(3):1046-1063. doi: 10.1002/hep.30300. Epub 2019 Feb 8. 该研究通过分子生物学手段，系统的阐明了自噬参与调控肝癌发生发展的新的分子机制。该研究成果为肝细胞癌的治疗以及药物的研发提供了新的思路。
我国作为肝癌发病大国，且大多数患者确诊时已处于中晚期p62蛋白与自噬的关系，肿瘤恶性程度高、预后差，深入研究肝癌发病机制，提高肝癌患者治愈率一直以来都是是国家重点攻关的领域。孔令义教授团队长期致力于该领域的研究。前期该团队的研究人员发现DDX5可参与调节多梳抑制复合物2（PRC2）（PRC2是一种对正常发育至关重要的基因调节因子）介导的基因表达、同时还能调控RNA蛋白复合物。
最新研究成果中，研究人员进一步揭示了DDX5的低表达与肝癌病人预后差密切相关。该研究发现DDX5能够与p62蛋白结合从而干扰p62与TRAF6相互作用，进而抑制mTOR信号通路，最终促进肝癌细胞自噬发生。该研究进一步确定了DDX5与p62蛋白的作用位点，并且发现了miR-17-5p靶向调控DDX5，与肝癌的发生发展和肝癌病人恶性程度密切相关。在动物模型中，进一步确证了DDX5能够抑制肿瘤的生长。
Abstract
In hepatocellular carcinoma (HCC), dysregulated expression of DDX5 (DEAD box protein 5) and impaired autophagy have been reported separately。 However, the relationship between them has not been explored。 Here we present evidence to show that, by interacting with autophagic receptor p62, DDX5 promotes autophagy and suppresses tumorigenesis。 DDX5 inversely correlated with p62/sequestosome 1 (SQSTM1) expression in hepatitis B virus (HBV)-associated and non-HBV-associated HCCs。 Patients with low DDX5 expression showed poor prognosis after tumor resection。
We found that DDX5 overexpression induced, while DDX5 knockdown attenuated, autophagic flux in HepG2 and Huh7 cells。 DDX5 promoted p62 degradation and markedly reduced the half-life of p62。 Moreover, DDX5 overexpression dramatically reduced, while DDX5 knockdown promoted, cancer cell growth and tumorigenesis in vitro and in vivo。 We found that DDX5 bound to p62 and interfered with p62/TRAF6 (tumor necrosis factor receptor-associated factor 6) interaction。 Further findings revealed that the N-terminal domain of DDX5, involved in the interaction with p62, was sufficient to induce autophagy independent of its RNA binding and helicase activity。
DDX5 overexpression decreased p62/TRAF6-mediated lysine 63-linked ubiquitination of mammalian target of rapamycin (mTOR) and subsequently inhibited the mTOR signaling pathway。 Knockdown of TRAF6 blocked DDX5-induced autophagy。 Furthermore, we showed that miR-17-5p downregulated DDX5 and impaired autophagy。 Inhibition of miR-17-5p promoted autophagic flux and suppressed tumor growth in HCC xenograft models。 Conclusion: Our findings define a noncanonical pathway that links miR-17-5p, DDX5, p62/TRAF6, autophagy, and HCC。 These findings open an avenue for the treatment of HCC。
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