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蛋白质泛素化降解系统掌控着细胞内绝大部分蛋白的命运。其中 Cullin-RING 泛素连接酶（CRL）家族是最大的多亚基泛素连接酶，而 ROC1（又称 RBX1）正是这一家族共用的核心催化亚基，参与约两成经泛素-蛋白酶体途径的蛋白降解【1-2】。既往研究已反复提示，ROC1 在多种恶性肿瘤中过表达，预示分期晚、预后差；敲低 ROC1 可在多种肿瘤模型中诱导衰老、自噬与凋亡，使其成为颇具吸引力的抗癌靶点。然而驱动 ROC1 高表达的机制长期不明，尤其是它的蛋白稳定性由谁掌控，几乎没有答案。肺腺癌中这一矛盾尤为突出：肿瘤组织里 ROC1 蛋白明显升高，其 mRNA 水平却与癌旁组织没有差异——差异只能来自翻译后调控。究竟谁在保护 ROC1 免于降解？ 2026年9月21日，南京中医药大学贾立军团队和上海中医药大学附属龙华医院李立辉团队，在《Signal Transduction and Targeted Therapy》在线发表题为"HSP90 shields ROC1/RBX1 from proteasomal degradation by CHIP E3 ubiquitin ligase to promote lung adenocarcinoma"的研究论文。该研究阐明 ROC1 稳定的上游机制：HSP90 以 N 端结合并遮蔽 ROC1，阻断 CHIP 介导的降解；75 例肺腺癌组织中二者双高者生存更差。 为锁定 ROC1 的保护者，研究团队在肺腺癌 A549、H1299 细胞中用 ROC1 抗体做免疫共沉淀并耦合质谱，系统筛选其结合蛋白。除 Cullin 家族这一已知互作成员外，两种 HSP90 亚型 HSP90α、HSP90β 被反复捕获；内源免疫共沉淀、外源过表达反向 pull-down 与免疫荧光共定位逐一确认了两者的结合，截短突变体实验进一步把结合区域定位到 HSP90 的 N 端结构域。整套结论在多个细胞系、A549 裸鼠移植瘤（每组 9 只）、75 例人肺腺癌组织芯片和人源肿瘤类器官四个层级上交叉验证，TCGA 数据与 qPCR 则共同排除了转录层面的贡献。ROC1 的高表达由翻译后机制驱动，寻找它的"保护者"成为下一步的唯一线索。 📊 Figure 1 ROC1 结合蛋白的质谱筛选与验证：除 Cullin 家族外捕获 HSP90α/β，内源外源免疫共沉淀与免疫荧光确认结合，截短突变定位结合区域为 HSP90 N 端。 那么 HSP90 结合对 ROC1 意味着什么？团队用 N 端抑制剂 STA-9090、17-AAG、AUY-922 处理四种肺腺癌细胞，ROC1 蛋白剂量依赖性下降，而 ROC1 mRNA 毫无变化；C 端抑制剂顺铂、新生霉素、EGCG 则不产生这一效应。敲低实验进一步把功能归于 HSP90β（HSP90AB1）而非 HSP90α。HSP90 的 N 端以翻译后方式稳定 ROC1，这是肺腺癌中 ROC1 高表达的蛋白层面根源。降解通路的分辨同样干脆：蛋白酶体抑制剂 MG132 完全阻断药物诱导的 ROC1 下降，溶酶体抑制剂氯喹不能；伴随出现的是 ROC1 上多聚泛素化、尤其 K48 连接泛素化的大幅增加。 📊 Figure 2 N 端 HSP90 抑制剂剂量依赖降低 ROC1 蛋白并增加其 K48 多聚泛素化，MG132 阻断而氯喹无效；C 端抑制剂与 HSP90α 敲低均不影响 ROC1。 为找出给 ROC1 装配泛素链的 E3，团队先借助 E3-底物互作计算模型给出 BRCA1、ITCH、CDC34、FZR1、CHIP 五个候选，逐一敲低后只有 CHIP 缺失能升高 ROC1 蛋白而不动其 mRNA；反向过表达 CHIP 则剂量依赖性压低 ROC1。因果链的每个环节都被单独检验：酶活突变体 H260Q、P269A 与不能结合 HSP70 的 K30A 突变体全部失效；CC（coiled-coil）结构域介导 CHIP 与 ROC1 的物理结合，降解发生在细胞质并被 MG132 阻断；六个赖氨酸突变体中仅 K26R 逃逸 CHIP 催化的泛素化与降解，且连接类型确证为 K48。最关键的是反向救援实验——敲除 CHIP 后，STA-9090 和 17-AAG 再也拉不低 ROC1，且药物处理显著增强 ROC1 与 CHIP 的结合。HSP90 在场时 ROC1 归 HSP90，HSP90 被抑制后 ROC1 才交给 CHIP 降解，这一竞争性互作构成完整的调控链条。 📊 Figure 3 五个候选 E3 中仅 CHIP 敲除升高 ROC1；酶活突变体 H260Q/P269A 与 HSP70 结合突变体 K30A 均失效，CC 结构域介导结合，降解定位于细胞质并被 MG132 阻断。 📊 Figure 4 K26 是 ROC1 上唯一的 CHIP 泛素化位点，K26R 突变逃逸降解；CHIP 敲除完全阻断 HSP90 抑制剂诱导的 ROC1 下降。 降解开关找到后，剩下的问题是这条分子链是否真在支撑肿瘤生长。体外，HSP90 抑制以与 ROC1 敲低一致的表型压住肺腺癌细胞增殖并阻滞 G2/M 期：ROC1 调控的 Cullin1-4b 随 ROC1 一起下降，不受 ROC1 调控的 Cullin5 纹丝不动，肿瘤抑制蛋白 p21、p27 相应累积。A549 裸鼠移植瘤中，STA-9090 按 25 mg/kg 隔日给药显著缩小肿瘤，瘤内 ROC1 与 Cullin1 下降、Ki67 阳性率降低，小鼠未见明显毒性。把 ROC1 用 shRNA 敲低后再给药，STA-9090 的抑增殖效果明显减弱——ROC1 是 HSP90 抑制发挥抗癌作用的关键下游效应分子，而非无关旁观者。 📊 Figure 5 HSP90 抑制在细胞与小鼠移植瘤中同步降低 ROC1 及 Cullin1-4b、累积 p21/p27 并抑制增殖；敲低 ROC1 显著削弱 STA-9090 的药效。 在细胞与动物模型中均成立后，人组织队列给出了对应关系。16 对肺腺癌与癌旁组织的免疫印迹显示多数肿瘤中 HSP90β 与 ROC1 同步升高；75 例组织芯片免疫组化进一步量化：两种蛋白在肿瘤组织显著高表达，且二者表达水平正相关（Pearson P=0.015），任一高表达都对应更短的总生存（HSP90β P=0.009，ROC1 P=0.018，log-rank 检验）。来自复旦肿瘤医院的肺腺癌类器官中，STA-9090 同样压低 ROC1、累积 p21 并抑制类器官生长。在人组织中，HSP90β 与 ROC1 的共高表达与不良预后相伴随，与细胞和动物中的因果链方向一致。需要说明的是，这些均属于组织相关性与体外模型证据，疗效结论仍止于类器官与动物层面。 📊 Figure 6 75 例肺腺癌组织芯片显示 HSP90β 与 ROC1 肿瘤高表达、正相关（P=0.015）且双高者生存更差；患者来源类器官中药物降低 ROC1 并抑制生长。 这一调控轴对药物研发意味着什么？HSP90 抑制剂已研发数十年、多个分子推进到 III 期临床，却因肝毒性、不可逆眼毒性等问题至今无一获 FDA 批准上市；作者据此提出，与其广谱压制 HSP90，不如特异性阻断 HSP90 与 ROC1 的相互作用，让 CHIP 的降解开关精准打开，从而在规避正常组织脱靶毒性的同时清除这一致癌底物。该策略目前仍属机制层面的设想，尚无对应分子进入实验验证——从现有结果看，特异性阻断 HSP90-ROC1 互作是比广谱抑制更可行的下一步，但距成药仍有距离。此外 MG132 可在 CHIP 之外上调核内 ROC1，提示还存在独立的核内调控机器，这也可能是 HSP90 抑制剂单药抑瘤不完全的原因之一。 📊 Figure 7 工作模型：HSP90 遮蔽 CHIP 对 ROC1 的 K48 泛素化降解，N 端抑制剂解除遮蔽后 ROC1 降解、p21/p27 累积、肿瘤生长受抑。 总之，这项研究把肺腺癌中 ROC1 高表达这一临床现象追溯到了一条可操作的分子链：HSP90 以 N 端遮蔽 ROC1、CHIP 经 CC 结构域在 K26 位点装配 K48 泛素链，三者构成动态的稳定性开关。科学层面上，它给出了此前未知的 ROC1 翻译后调控上游机制，也为 HSP90 抑制剂的抗癌作用补上了 ROC1-CRL-p21/p27 这一下游解释；转化层面上，"底物特异性阻断 HSP90-ROC1 互作"为绕开广谱 HSP90 抑制剂毒性困境提供了新的靶向思路。 原文链接 https://doi.org/10.1038/s41392-026-02958-0 参考文献 1. Jia L, Sun Y. SCF E3 ubiquitin ligases as anticancer targets. Curr Cancer Drug Targets 11, 347-356 (2011). 2. Zheng N, Schulman BA, Song L, Miller JJ, Jeffrey PD, Wang P, Chu C, Koepp DM, Elledge SJ, Pagano M, Conaway RC, Conaway JW, Harper JW, Pavletich NP. Structure of the Cul1-Rbx1-Skp1-F boxSkp2 SCF ubiquitin ligase complex. Nature 416, 703-709 (2002). 觉得本文好看，请点击这里！

*仅供医学专业人士阅读参考肿瘤细胞中的蛋白异常，并不总是源于“生产过剩”。对于一些能够促进肿瘤生长的蛋白而言，逃过细胞原本的降解程序、延长自身寿命，同样可以造成持续积累。今日，南京中医药大学贾立军团队与上海中医药大学李立辉团队合作发表在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上的最新论文，找到了促癌蛋白ROC1的“保护伞”。他们揭示，分子伴侣HSP90能够保护促癌蛋白ROC1免于CHIP E3泛素连接酶介导的降解，使其在肺腺癌细胞中持续积累，从而维持促肿瘤信号并推动肺腺癌进展。抑制HSP90可解除这种保护，促进ROC1经泛素-蛋白酶体途径降解，进而抑制肺腺癌小鼠移植瘤及患者来源类器官的生长。ROC1是Cullin-RING泛素连接酶（CRL）的核心组成部分，参与将泛素标签添加到底物蛋白，使其进入蛋白酶体降解。此前研究发现，ROC1在多种恶性肿瘤中高表达，并与肿瘤进展和不良预后相关，但肿瘤细胞如何维持ROC1的异常高表达，一直没有得到充分解释。此次，研究团队分析肺腺癌患者样本发现，ROC1蛋白水平明显升高，但其mRNA水平并没有同步增加。这提示，ROC1的异常积累并非主要来自转录增强，而更可能与蛋白稳定性增加有关。为了寻找维持ROC1稳定的上游因素，研究团队筛选ROC1结合蛋白，发现分子伴侣HSP90能够与ROC1结合，这会阻止ROC1被E3泛素连接酶CHIP识别和清除，从而减少ROC1在K26位点发生K48连接型多聚泛素化，避免其进入蛋白酶体降解。相反，当HSP90受到抑制后，这层保护被解除，ROC1与CHIP的结合增强，随后被泛素化并送入蛋白酶体降解。受到HSP90的“庇护”，ROC1得以在肺腺癌细胞中稳定积累，并维持CRL复合物的功能，促进p21、p27等抑癌蛋白降解，从而支持肿瘤细胞增殖。在体外实验中，17-AAG、STA-9090和AUY-922等HSP90抑制剂均可降低ROC1蛋白水平，并使p21、p27积累，诱导肺腺癌细胞G2期阻滞、抑制细胞增殖。在小鼠移植瘤模型中，STA-9090同样能够降低ROC1及相关Cullin蛋白水平，并明显抑制肿瘤生长。最后，研究团队在人肺腺癌组织中发现，HSP90β和ROC1均较癌旁组织明显升高，而且二者表达水平呈正相关；HSP90β或ROC1高表达的患者，总生存也相对较差。 在患者来源的肺腺癌类器官中，抑制HSP90同样能够降低ROC1、增加p21并抑制类器官生长，进一步验证了这条调控通路的潜在治疗价值。这一发现填补了ROC1在肿瘤中过表达机制的认识空白，也解释了HSP90抑制剂抗肿瘤作用的部分分子基础。不过，HSP90参与维持多种蛋白的稳定和功能，广泛抑制其作用可能面临疗效和安全性的双重限制。研究团队因此提出，围绕HSP90与ROC1相互作用开展更具选择性的干预，有望在保留抗肿瘤效应的同时，减少对HSP90正常生理功能的影响。另外，研究还观察到MG132可增加核内ROC1水平，核内ROC1可能还受到其它降解机制的调控。欢迎大家关注我们在小宇宙上的播客栏目——药研片语，欢迎大家前去收听并与我们交流~参考文献：[1]Li, L., Zhang, Y., Li, M. et al. HSP90 shields ROC1/RBX1 from proteasomal degradation by CHIP E3 ubiquitin ligase to promote lung adenocarcinoma. Sig Transduct Target Ther 11, 394 (2026). https://doi.org/10.1038/s41392-026-02958-0本文作者丨张艾迪