ATF6 激活 TRIM37 并降解 ACSL4:抑制铁死亡,推动宫颈癌进展 —— 探寻宫颈癌治疗新靶点

时间:2025年3月30日
来源:Hereditas

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为解决宫颈癌治疗难题,研究人员开展了 TRIM37/ATF6/ACSL4 在宫颈癌中作用及机制的研究。结果发现 ATF6 调控 TRIM37 表达,TRIM37 促进 ACSL4 泛素化降解,推动宫颈癌进展。该研究为宫颈癌治疗提供新方向。

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宫颈癌,作为全球女性中第四大常见癌症,严重威胁着女性的健康。据 GLOBOCAN 2020 数据显示,每年全球约有 60.4 万新发病例,34.2 万人因此丧生。传统的治疗手段,如手术、放疗和化疗,都存在着各自的弊端。手术在中晚期病例中难以实现治愈,还会带来诸多术后并发症;放疗在靶向肿瘤的同时,不可避免地会损伤周围健康组织;化疗不仅会引发全身性副作用,还容易导致癌细胞产生耐药性。因此,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
新疆医科大学附属肿瘤医院的研究人员针对这一现状,开展了一项关于宫颈癌的深入研究,相关成果发表在《Hereditas》杂志上。该研究聚焦于三联基序蛋白 37(TRIM37)、激活转录因子 6(ATF6)和长链酰基辅酶 A 合成酶 4(ACSL4)在宫颈癌发生发展中的作用及机制。

研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。他们收集了 34 对宫颈癌患者手术切除的标本及匹配的癌旁组织样本队列;通过实时定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)技术,检测相关基因和蛋白的表达水平;利用细胞转染技术改变细胞中相关基因的表达;采用 EdU 实验、流式细胞术和 Transwell 实验检测细胞的增殖、凋亡和迁移能力;运用双荧光素酶报告实验确定基因间的转录调控关系;通过免疫共沉淀(Co-IP)实验验证蛋白间的相互作用;构建肿瘤异种移植模型探究相关分子在体内的作用;还使用免疫组织化学(IHC)技术检测肿瘤组织中蛋白的表达。

研究结果主要分为以下几个方面:

  1. TRIM37 在宫颈癌中的表达情况:通过对 TCGA 数据库分析、RT-qPCR 和 Western blot 检测发现,TRIM37 基因和蛋白在宫颈癌组织和细胞中的表达均上调。这表明 TRIM37 可能在宫颈癌的发生发展中发挥重要作用。
  2. 沉默 TRIM37 对宫颈癌细胞的影响:一系列功能缺失实验表明,沉默 TRIM37 可抑制宫颈癌细胞的增殖和迁移,促进细胞凋亡和铁死亡。EdU 实验显示细胞增殖受到抑制,流式细胞术和 Transwell 实验分别证实了细胞凋亡增加和迁移能力受限,同时检测到铁死亡相关指标,如 Fe2+和活性氧(ROS)水平升高,谷胱甘肽(GSH)水平降低。
  3. ATF6 对 TRIM37 的转录调控作用:借助生物信息学工具预测并经实验验证,ATF6 可与 TRIM37 启动子结合,激活其转录。敲低 ATF6 后,TRIM37 在 mRNA 和蛋白水平的表达均降低,双荧光素酶报告实验也证实了二者的转录调控关系。
  4. TRIM37 与 ATF6 相互作用对宫颈癌细胞的影响:过表达 TRIM37 可缓解 ATF6 敲低对宫颈癌细胞恶性侵袭和铁死亡的抑制作用。EdU 实验、流式细胞术、Transwell 实验及铁死亡相关指标检测结果均表明,TRIM37 的上调可恢复因 ATF6 敲低导致的细胞增殖、迁移和铁死亡的变化。
  5. TRIM37 对 ACSL4 的降解作用:研究发现 TRIM37 可通过泛素化修饰降解 ACSL4。RT-qPCR 和 Western blot 结果显示 TRIM37 影响 ACSL4 的蛋白水平而非 mRNA 水平,CHX 处理实验表明沉默 TRIM37 可减缓 ACSL4 蛋白降解,Co-IP 实验证实了二者的结合,且敲低 TRIM37 后 ACSL4 的泛素化水平下降,蛋白表达水平升高。
  6. ACSL4 对 TRIM37 作用的影响:下调 ACSL4 可抵消 TRIM37 敲低对宫颈癌细胞的抑制作用。实验表明,ACSL4 的下调可逆转 TRIM37 敲低导致的细胞增殖、凋亡、迁移及铁死亡相关指标的变化。
  7. TRIM37 和 ATF6 在体内对肿瘤生长的影响:构建肿瘤异种移植模型发现,过表达 TRIM37 可削弱 ATF6 敲低对肿瘤生长的抑制作用。测量肿瘤体积、称重及检测相关蛋白表达等实验结果均显示,ATF6 通过调节 TRIM37 促进肿瘤生长,而 TRIM37 的上调可抑制因 ATF6 敲低导致的肿瘤生长减缓。

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 ATF6 - TRIM37 - ACSL4 轴在宫颈癌发展中的关键作用。ATF6 与 TRIM37 启动子结合,促进 TRIM37 表达,TRIM37 通过泛素化修饰降解 ACSL4,抑制细胞铁死亡,从而推动宫颈癌的恶性进展。这一发现为宫颈癌的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据,有望开发针对该轴的靶向治疗方法。未来研究可进一步探索该轴在其他癌症类型中的作用,开展纵向研究评估其临床应用潜力,为攻克癌症难题提供更多的思路和方向。

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