磷酸酶PHLPP2调控非小细胞肺癌细胞铁死亡的作用及机制研究

目的探讨磷酸酶 PHLPP2 在非小细胞肺癌(non-small cell neue Medikamentelung cancer,NSCLC)中的表达水平及其与NSCLC细胞铁死亡敏感性的关联性及分子机制。方法1.利用GEPIA2和cBioPortal在线平台分析公共数据库中NSCLC肿瘤组织和周围正常织中PHLPP2的表达水平及其与铁死亡关键基因SLC7A11、GPX4和ACSL4表达水平的关联性;2.利用DepMap Portal在线平台分析CCLE中NSCLC细胞株PHLPP2转录表达水平与铁死亡诱导剂AUC值的关联性;3.体外培养人NSCLC细胞株,MTT法检测RSL3抑制非小细胞肺癌细胞增殖作用,实时荧光定量PCR检测mRNA水平,Western blot法检测蛋白表达,流式细胞术检测lipid R0S水平;4.采用逆转录病毒和慢病毒转染技术构建PHLPP2上调和下调表达的稳定NSCLC细胞株;5.两组间比较采用独立样本t检验。结果1.TCGA数据库PHLPP2在肺鳞癌和肺腺癌的肿瘤组织的表达低于周围正常组织,其转录表达水平与铁死亡相关基因GPX4呈负性相关,相关系数Spearman相关系数分别为-0.336 和-0.254,P<0.05;PHLPP2 与 SCL7A11 和 ASCL4 表达没有显著相关性,P>0.05。2.CCLE中NSCLC细胞株中PHLPP2的表达水平与铁死亡诱导剂RSL3、ML210和ML162的AUC值呈负性相关,皮尔逊相关系数分别为-0.117、-0.161和-0.102。3.Western blot检测PHLPP2蛋白表达结果显示PHLPP2表达从高到底的细胞顺序依次为 H1650、H1299、H1975、HCC827 和 A549,经 RSL3 10uM 处理后细胞的增殖率分别为 4.41%±1.61%、13.17%±2.54%、25.05%±5.92%、15.22%±2.35%和41.48%±10.01%,PHLPP2表达与RSL3诱导细胞死亡呈正相关;此外,RSL3处理诱导PHLPP2蛋白表达。4.H1650细胞稳定敲除PHLPP2后,RSL3的半抑制浓度selleck Imidazole ketone erastin(IC50)显著增高,实验组(敲除表达组)和对照组的为IC50值分别为0.52 μM和2.59 μM,RSL3诱导Lipid ROS生成水平明显低于对照Barasertib小鼠组,14.76%±1.22%和4.89%±1.81%(P=0.005);RSL3对GPX4的抑制作用明显减弱。5.PHLPP2低表达A549细胞稳定过表达PHLPP2后,RSL3的IC50值显著降低,实验组(敲除表达组)和对照组的为IC50值分别为1.7 μM和0.23 μM,RSL3诱导Lipid ROS生成水平明显低于对照组,为4.34%±0.39%和15.36%±0.80%(P<0.001),RSL3对GPX4蛋白表达的抑制作用增强。结论本研究发现磷酸酶PHLPP2是NSCLC铁死亡正向调节蛋白,其表达水平与NSCLC细胞铁死亡诱导剂的敏感性成正相关。NSCLC细胞株中敲除PHLPP2表达,铁死亡诱导剂抑制细胞增殖明显减弱,脂质活性氧产生水平显著下调;反之,NSCLC细胞株上调表达PHLPP2 水平,铁死亡诱导剂敏感性增强,脂质活性氧生成水平显著增加。机制上,铁死亡诱导剂诱导PHLPP2表达,PHLPP2通过抑制GPX4的表达提高铁死亡敏感性。本研究不仅提供了 PHLPP2作为NSCLC细胞铁死亡敏感性分子标志物的实验依据,且为靶向铁死亡途径在NSCLC治疗中进一步研发提供实验依据。