肺癌，这个令人闻风丧胆的 “健康杀手”，一直是全球医学领域的重点攻克对象。其中，非小细胞肺癌（NSCLC）更是占据了肺癌病例的 85% ，如同一块巨石，沉甸甸地压在患者和医学研究者的心头。尽管当前已经有手术、化疗、放疗、免疫治疗和靶向治疗等多种手段，但患者的生存率依旧不尽人意。早期转移、获得性耐药以及免疫原性异质性等问题，就像一道道难以跨越的鸿沟，阻碍着治疗效果的提升。为了打破这一困境，深入探索 NSCLC 进展的分子机制迫在眉睫，只有这样，才能找到新的治疗策略，为患者带来生的希望。
南昌大学第一附属医院的研究人员勇挑重担，开展了一项关于 GPN3 在 NSCLC 中作用的研究。他们发现，GPN3 这个此前功能未被完全揭示的蛋白，在 NSCLC 的发生发展中扮演着关键角色。GPN3 能够与网格蛋白轻链 A（CLTA）、AP2B1 和 AP2S1 相互作用，抑制网格蛋白包被小窝的内陷，进而影响表皮生长因子受体（EGFR）的内吞过程。这一系列的变化，导致 EGFR 在细胞膜表面积累，延长了 EGFR 信号通路的激活时间，最终促进了 NSCLC 细胞的增殖和迁移。更为重要的是，研究还发现 NSCLC 组织中 GPN3 的表达异常升高，并且高表达的 GPN3 与患者的不良预后密切相关。这一研究成果发表在《Cell Death Discovery》上，为 NSCLC 的治疗提供了新的潜在预后生物标志物和治疗靶点，意义重大。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过蛋白质免疫沉淀（co - IP）结合液相色谱 - 质谱联用（LC - MS/MS）技术，鉴定了 GPN3 的相互作用蛋白；利用透射电子显微镜观察网格蛋白包被小窝的内陷情况；采用细胞表面生物素化和内化实验检测 EGFR 的水平和内吞情况；借助免疫荧光实验研究蛋白的共定位和定位变化；通过建立稳定过表达和敲低细胞系，运用 EdU 掺入、克隆形成和 Transwell 实验等方法，研究 GPN3 对 NSCLC 细胞增殖和迁移的影响 ；还构建了皮下异种移植瘤模型，探究 GPN3 在体内对肿瘤生长的作用。
研究结果
- GPN3 调节网格蛋白介导的内吞作用：研究人员首先对 GPN3 进行免疫沉淀，通过 LC - MS/MS 分析其相互作用蛋白，发现这些蛋白参与了翻译、mRNA 稳定性调节、蛋白质定位等过程，同时也涉及囊泡介导的运输和细胞内蛋白质运输等。进一步研究证实，GPN3 与 CLTA、AP2B1 和 AP2S1 相互作用，且上调 GPN3 会抑制 EGF 刺激下网格蛋白包被小窝的形成动态过程，表明 GPN3 可能通过调节网格蛋白介导的内吞作用，影响膜受体的信号转导123。
- 上调 GPN3 抑制 EGF 诱导的 EGFR 内吞运输：鉴于网格蛋白介导的内吞是 EGF 诱导 EGFR 内吞运输的主要途径，研究人员探究了 GPN3 对其的影响。实验表明，过表达 GPN3 会抑制 EGFR 与 CLTA 的共定位，减少 EGFR 在早期内体的定位，使 EGFR 在细胞膜上积累，降低其通过内吞作用的内化，说明 GPN3 将 EGFR 限制在细胞膜上，抑制了配体诱导的内吞运输45。
- GPN3 延长 EGFR 信号激活依赖于 GTP 丰度：研究发现，上调 GPN3 可延长 EGFR 磷酸化和下游 ERK1/2 激活的持续时间。用霉酚酸（MPA）耗尽细胞内 GTP 水平后，GPN3 与 EGFR 的相互作用减弱，由 GPN3 过表达介导的 EGFR 信号激活增强也被逆转，表明 GPN3 促进 EGFR 信号激活依赖于细胞内 GTP 的丰度67。
- 下调 GPN3 抑制 NSCLC 细胞增殖和迁移：研究人员构建了稳定下调 GPN3 的 NCI - H1299 和 PC9 细胞系，实验结果显示，下调 GPN3 会减少 EdU 掺入，抑制细胞克隆形成能力，降低细胞迁移能力，表明 GPN3 参与了 NSCLC 的进展调节8910。
- GPN3 促进 NSCLC 细胞体内外增殖和迁移：通过慢病毒系统在 NSCLC 细胞系 NCI - H1299 和 A549 中稳定过表达 GPN3，研究发现过表达 GPN3 可显著促进细胞增殖和迁移。在体内实验中，过表达 GPN3 的 A549 细胞在裸鼠体内形成的肿瘤生长更快，且肿瘤中细胞增殖标记物 Ki67 和迁移关键调节因子基质金属肽酶 9（MMP9）表达上调，表明 GPN3 在驱动 NSCLC 异种移植瘤生长中起关键作用111213。
- 高表达 GPN3 与 NSCLC 患者不良预后相关：利用 TCGA 数据库和 UALCAN 分析平台，研究人员发现 GPN3 在 NSCLC 组织中表达上调，且在更高分期的 NSCLC 中表达更高。蛋白质免疫印迹和免疫组化实验也证实了这一点。进一步分析发现，高表达 GPN3 与 NSCLC 患者的远处转移、组织学分级相关，且与患者的无病生存期和总生存期缩短有关，说明高表达 GPN3 促进了 NSCLC 的进展1415。
研究结论与讨论
综上所述，该研究揭示了 GPN3 在 NSCLC 中的重要作用。GPN3 作为一种癌基因，通过调节网格蛋白依赖的 EGFR 内吞，破坏 EGFR 信号的负反馈调节，延长 EGFR 信号激活，从而促进 NSCLC 细胞的增殖和迁移。NSCLC 组织中 GPN3 的异常高表达与患者不良预后相关，使其成为潜在的预后生物标志物和治疗靶点。不过，GPN3 在其他肿瘤类型和非肿瘤疾病中的作用仍有待进一步研究。此外，GPN3 除了参与囊泡运输和蛋白质转运，是否还通过调节中性粒细胞脱颗粒影响肿瘤微环境、通过 VEGFA - VEGFR2 信号调节肿瘤血管生成、参与肿瘤代谢重编程等，都是未来值得探索的方向。这项研究为 NSCLC 的治疗开辟了新的思路，有望推动相关领域的进一步发展，为攻克 NSCLC 带来新的曙光。
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