E3泛素连接酶CBL通过泛素化降解KDR抑制非小细胞肺癌进展的机制研究

本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)治疗靶点匮乏的临床难题，揭示了E3泛素连接酶CBL通过泛素化降解血管内皮生长因子受体KDR/VEGFR-2抑制肿瘤进展的新机制。天津癌症医院机场医院团队发现CBL在NSCLC中表达下调，通过体外功能实验和动物模型证实CBL过表达可显著抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭，该效应依赖于对KDR蛋白的泛素化降解。研究成果为NSCLC靶向治疗提供了新的理论依据，发表于《Cell Division》。

　　

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达85%。尽管靶向治疗取得进展，但晚期患者五年生存率仍不足20%，亟需发现新的治疗靶点。受体酪氨酸激酶(RTKs)的异常激活是NSCLC发生发展的关键因素，其中血管内皮生长因子受体2(KDR/VEGFR-2)通过促进血管生成和肿瘤转移成为重要治疗靶标。然而，调控KDR蛋白稳定性的分子机制尚未阐明。

天津癌症医院机场医院的研究团队将目光投向了E3泛素连接酶CBL。作为泛素-蛋白酶体系统(UPS)的核心组分，CBL通过标记底物蛋白进行降解来调控多种信号通路。既往研究表明CBL在多种癌症中发挥抑癌作用，但其在NSCLC中的具体机制仍不清楚。研究人员假设CBL可能通过调控KDR蛋白稳定性影响NSCLC进展，这一创新性设想为探索NSCLC治疗新策略提供了重要方向。

研究采用多组学分析结合功能实验的策略。通过GEPIA和UALCAN数据库分析发现CBL在肺腺癌(LUAD)组织中显著低表达，免疫组化(IHC)和Western blot(WB)在细胞系中验证了这一结果。功能实验采用CCK-8、集落形成、划痕愈合和Transwell等经典方法，结合裸鼠移植瘤模型，系统评估了CBL对NSCLC恶性表型的影响。机制研究运用UbiBrowser预测、免疫共沉淀(Co-IP)和泛素化实验，证实了CBL与KDR的相互作用及降解机制。

NSCLC细胞和组织中CBL表达水平较低
生物信息学分析显示CBL在483例LUAD样本中的表达显著低于347例正常组织。实验验证发现，相较于正常肺上皮细胞BEAS-2B，A549、HCC827和H1299等NSCLC细胞系中CBL mRNA和蛋白水平均明显降低。这一发现提示CBL下调可能与NSCLC发生发展相关。

CBL调控NSCLC细胞的恶性行为
过表达CBL的HCC827和H1299细胞在CCK-8实验中增殖能力显著减弱，集落形成减少50%以上。划痕实验显示迁移能力下降，Transwell实验证实侵袭细胞数减少约60%。这些结果首次证明CBL具有抑制NSCLC细胞增殖、迁移和侵袭的多重抑癌作用。

CBL通过泛素化调控KDR蛋白降解
UbiBrowser预测显示KDR是CBL的潜在底物，两者存在高置信度结合域。Co-IP实验证实CBL与KDR直接相互作用。泛素化实验表明，CBL过表达促进KDR多聚泛素化，cycloheximide追踪实验显示KDR蛋白半衰期缩短。这些发现揭示了CBL通过泛素-蛋白酶体途径降解KDR的分子机制。

KDR过表达逆转CBL的抑癌效应
在CBL过表达细胞中共同转染KDR质粒后，CCK-8检测显示细胞增殖恢复至对照组的80%，集落形成和迁移侵袭能力也显著回升。动物实验进一步验证：CBL过表达使移植瘤体积缩小60%，而同时过表达KDR可使肿瘤恢复至对照组的85%。IHC显示CBL组Ki-67阳性率降低，KDR表达下降，这些变化均可被KDR过表达逆转。

这项研究首次阐明CBL-KDR轴在NSCLC中的调控机制。CBL作为E3泛素连接酶，通过促进KDR泛素化降解，抑制VEGFR-2介导的血管生成信号通路，从而发挥抑癌作用。该发现不仅解释了NSCLC中KDR异常激活的部分原因，更为重要的是，提出了通过恢复CBL功能或靶向CBL-KDR相互作用来治疗NSCLC的新策略。研究采用的数据库分析-细胞实验-动物模型-机制探索的全链条研究模式，为肿瘤靶点发现提供了范例。

从转化医学角度看，该研究具有双重意义：一方面，CBL表达水平可能成为NSCLC预后标志物；另一方面，开发稳定CBL蛋白或增强其E3连接酶活性的小分子化合物，有望成为克服现有抗血管生成药物耐药的新途径。未来研究可进一步探索CBL在其他RTKs调控中的普适性机制，以及CBL表达下调的表观遗传学基础，为临床转化奠定更坚实基础。