HSP90 调控 dCK 稳定性抑制宫颈癌放疗抵抗新机制揭秘

时间:2025年4月23日
来源:Cell Death Discovery

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宫颈癌(CESC)放疗常因癌细胞的辐射抵抗而疗效不佳。温州医科大学研究人员聚焦于此,探究 HSP90 与 dCK 的关系。发现 HSP90 通过调控 WWP1/2 - NEDD4L 影响 dCK 稳定性,进而抑制放疗诱导的铁死亡(ferroptosis)。该成果为宫颈癌放疗增敏提供新策略。

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宫颈癌是女性常见癌症之一,放疗作为主要治疗手段,却常因癌细胞的辐射抵抗而效果受限。这就好比给医生们在治疗宫颈癌的道路上设置了一道难以跨越的障碍,严重影响患者预后。因此,探索提高宫颈癌放疗敏感性的有效策略迫在眉睫。温州医科大学的研究人员针对这一难题开展研究,成果发表于《Cell Death Discovery》 。
研究人员运用多种技术,包括细胞实验(如细胞培养、细胞活力检测、流式细胞术分析等)、动物实验(构建裸鼠宫颈癌模型)以及分子生物学实验(Western blot、免疫沉淀、RT - qPCR、荧光素酶报告基因检测等) 。

dCK 敲低促进 HeLa 细胞的放射敏感性


研究人员分析癌症基因组图谱(TCGA)数据库发现,dCK 在 CESC 组织中显著高表达,且高表达与患者预后不良相关。构建 dCK 敲低的 HeLa 细胞模型后,经 IR 照射,细胞死亡率增加,增殖受抑制,集落形成实验也表明其放射敏感性增强。

dCK 敲低促进辐射诱导的 HeLa 细胞铁死亡


为确定 dCK 敲低后 IR 诱导的细胞死亡类型,研究人员使用不同细胞死亡抑制剂处理细胞。结果显示,铁死亡抑制剂 Fer - 1 能减弱 IR 诱导的细胞死亡,表明 dCK 敲低促进辐射诱导的铁死亡。进一步实验发现,dCK 敲低的 HeLa 细胞内 Fe2 +浓度升高,脂质过氧化增加,铁死亡标志物 PTGS2 mRNA 表达上升,GPX4 mRNA 表达下降。

dCK 增加 SLC7A11 的 mRNA 和蛋白质水平


探究 dCK 调节铁死亡机制时发现,dCK 敲低细胞中 SLC7A11 等多种铁死亡相关蛋白表达下调。IP 实验证实 dCK 与 SLC7A11 相互作用,dCK 敲低缩短 SLC7A11 蛋白半衰期。RT - qPCR 显示 dCK 不影响 SLC7A11 mRNA 稳定性,荧光素酶报告基因检测表明 dCK 可通过转录因子 ESR1 激活 SLC7A11 启动子活性。

HSP90 通过泛素 - 蛋白酶体途径调节 HeLa 细胞中 dCK 的蛋白质稳定性


此前研究表明 dCK 是 HSP90 底物蛋白。给予 HSP90 抑制剂 17 - AAG 后,dCK 和 HSP90 表达均下调;HSP90 过表达则 dCK 表达增强。敲低 HSP90 缩短 dCK 蛋白半衰期,且 HSP90 通过促进 dCK 泛素化和降解影响其稳定性。

NEDD4L 被 HSP90 通过招募泛素连接酶 WWP1/2 抑制,进而调节 dCK 的稳定性


通过数据库预测和实验验证,NEDD4L 是 dCK 的 E3 泛素连接酶。敲低 NEDD4L 可增加 dCK 蛋白量,HSP90 过表达缩短 NEDD4L 半衰期。Co - IP 实验表明 dCK 与 NEDD4L 相互作用,且 NEDD4L 主要结合 dCK 的 K34 位点介导其泛素化。进一步发现 WWP1/2 是 NEDD4L 的 E3 泛素连接酶,HSP90 可与 WWP1/2 结合促进 NEDD4L 降解。

HSP90 - WWP1/2 - NEDD4L - dCK 调节 HeLa 细胞辐射诱导的铁死亡


研究发现外源性 WWP1/2 增加 shHSP90 细胞的细胞死亡和脂质过氧化,且 IR 处理可增强该效果;外源性 NEDD4L 可逆转 WWP1/2 引起的细胞死亡减少。此外,IR 可诱导 HSP90 蛋白表达,敲低 HSP90 增强 HeLa 细胞放射敏感性,过表达 dCK 可恢复。构建裸鼠宫颈癌模型证实 HSP90 抑制剂 17 - AAG 可增强放疗效果。

HSP90 和 dCK 高表达与 CESC 患者预后不良相关


对比肿瘤组织和正常组织,HSP90AA1在 CESC 肿瘤组织中升高。生存分析显示,HSP90AA1高表达患者无复发生存期(RFS)更差,且 dCK 和 HSP90 双高表达患者预后最差。

研究表明,HSP90 通过招募 WWP1/2 抑制 NEDD4L,稳定 dCK 蛋白,dCK 经 ESR1 增强 SLC7A11 转录,抑制铁死亡和细胞凋亡。这揭示了 HSP90 - WWP1/2 - NEDD4L - dCK - SLC7A11 轴在宫颈癌放疗抵抗中的关键作用,为宫颈癌放疗增敏提供了新的潜在治疗靶点和策略,有望改善宫颈癌患者的治疗现状,提高放疗疗效,为攻克宫颈癌带来新的希望 。

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