鳞状细胞癌是一类常见的恶性肿瘤,发生于皮肤、黏膜和附属器上,如有鳞状细胞覆盖的食管、口腔、皮肤、阴道和子宫颈等;也可见于没有鳞状上皮覆盖的膀胱、肾盂和支气管。我国食管鳞癌发病率较高,占据食管癌发病率的90%以上,且食管鳞状细胞癌在恶性肿瘤中有较高的致死率,然而导致恶性肿瘤发生发展的分子机制尚不完全清楚。OTUB2属于去泛素化酶家族OTU家族成员,通过去除底物的泛素化修饰,从而影响底物稳定性、功能、互作和定位,在细胞生命活动进程中发挥重要功能。已有研究发现OTUB2在乳腺癌和非小细胞肺癌中发挥促癌功能,而我们的研究发现OTUB2在食管鳞癌中发挥抑癌功能。本研究通过构建4NQO诱导Otub2全身敲除鼠的肿瘤发生模型,发现OTUB2缺失促进食管鳞癌和口腔鳞癌发生,且OTUB2在人源的食管鳞癌组织中表达缺失,预示OTUB2潜在的抑癌功能。为进一步研究OTUB2在人源恶性肿瘤中的作用,我们在正常上皮细胞中敲降OTUB2,并皮下移植到NPI鼠体内,结果显示OTUB2缺失显著促进肿瘤发生。接下来,体内外功能实验也验证OTUB2促进舌和食管鳞癌的发生和耐药;分子机制实验也证实启动子甲基化导致OTUB2在舌和食管鳞癌细胞系中表达缺失。随后,我们通过联合组学分析找到下游介导OTUB2抑癌功能的效应分子CALML3,并通过质谱分析找到OTUB2的特异性底物STAT1。通过分子机制研究发现,OTUB2去除STAT1泛素化修饰,而后促进STAT1磷酸化进而激活CALML3转录,并通过CALML3介导的线粒体钙离子通路进一步激活线粒体氧化磷酸化和甘油磷脂合成,尤其是磷脂酰丝氨酸（PS）合成。此外,我们构建了8例病人组织来源的小鼠肿瘤模型（PDX）,用于研究磷脂酰丝氨酸对肿瘤发生和耐药的作用。实验结果显示,口服大豆来源的磷脂酰丝氨酸可以有效抑制OTUB2低表达的舌和食管鳞癌发生并促进化疗敏感性。妇科肿瘤是另一种致死率较高的恶性肿瘤,包括卵巢癌、子宫内膜癌、宫颈癌、阴道癌和外阴癌,其中卵巢癌和宫颈癌最为常见,且致死率较高。卵巢癌患者由于早期症状不明显导致早期诊断困难,以及晚期化疗耐药导致患者预后差,使得卵巢癌成为患有妇科恶性肿瘤病人死亡的主要原因,严重危害到我国女性的生命健康,揭示卵巢癌发生和耐药的分子机制有利于寻找潜在治疗靶点,从而降低卵巢癌的发生率,并改善患者预后差的问题。近年来,表观遗传学调控成为继基因突变后,揭示肿瘤发生机制的热点方向;去泛素化酶通过调控特异性底物的翻译后修饰,在恶性肿瘤中发挥重要功能。因此,研究去泛素化酶的表观遗传学调控,可从转录和翻译后两个层面,揭示卵巢癌发生和获得耐药过程中的异常调控。本研究中,我们使用5-aza处理卵巢癌细胞系,并通过RT-qPCR检测45个去泛素化酶甲基化程度的改变,发现OTUB2在卵巢癌中甲基化程度较高,且OTUB2在卵巢癌细胞系中表达普遍较低,暗示启动子甲基化导致OTUB2在卵巢癌中表达缺失。通过构建DMBA诱导Otub2全身敲除鼠的肿瘤发生模型,我们发现,OTUB2缺失促进小鼠卵巢癌发生,暗示OTUB2在卵巢癌中发挥抑癌功能。经过研究,我们发现OTUB2启动子甲基化导致OTUB2在卵巢癌中低表达,且OTUB2表达缺失与卵巢癌病人预后差相关。通过体内外功能实验研究发现,OTUB2缺失促进卵巢癌发生和获得性耐药。机制上,我们通过联合组学分析,找到OTUB2在卵巢癌中的特异性底物SNX29P2,并通过研究发现OTUB2通过去除SNX29P2泛素化修饰促进SNX29P2蛋白稳定性,SNX29P2通过激活PIK3IP1转录发挥抑癌功能;同时我们通过质谱分析找到与SNX29P2以及OTUB结合的加帽酶——HCE,又名RNGTT,并通过研究发现,HCE通过加帽促进PIK3IP1的mRNA稳定性。综上所述,在食管鳞癌中,本研究发现OTUB2-STAT1-CALML3-PS调控轴在食管鳞状细胞癌中发挥着关键的抑癌功能,同时揭示西方国家鳞状细胞癌发生率较低可能与高脂饮食方式有关,且日常食用富含磷脂酰丝氨酸的食物（大豆、动物大脑等）或可有效预防口腔和食管鳞癌发生;在卵巢癌中,本研究通过体内外实验揭示,OTUB2/SNX29P2/HCE作为一个复合体,通过促进PIK3IP1转录和mRNA稳定性,从而在转录水平促进PIK3IP1表达,进而抑制下游PI3K/Akt通路活性,来发挥抑制卵巢癌发生和获得性耐药的作用,本研究为卵巢癌治疗提供新的潜在治疗靶点。