《Cell Death Discovery》:FDX1 overexpression inhibits the growth and metastasis of clear cell renal cell carcinoma by upregulating FMR1 expression
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为探究 FDX1在透明细胞肾细胞癌(ccRCC)中的作用,研究人员经多实验分析,发现其可抑制 ccRCC 生长转移,为治疗提供新靶点。
在人体泌尿系统中,肾癌是常见的恶性肿瘤之一,严重威胁着人类健康。2022 年,全球 185 个国家有超 43 万新发病例,死亡人数超 15 万,在各类癌症里分别排第 14 位和第 16 位。肾细胞癌(RCC)是肾癌中最常见的类型,占比约 85%,而透明细胞肾细胞癌(ccRCC)又在肾细胞癌中占比 75% 以上。目前,近三分之一的 ccRCC 患者确诊时已出现远处转移,药物治疗是主要手段。但在过去十年,靶向药物易产生耐药性,免疫治疗仅对特定人群有效,因此寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
浙江大学医学院附属第一医院的研究人员针对这一难题展开研究,相关成果发表于《Cell Death Discovery》。此次研究聚焦于 FDX1基因,它编码的小铁硫(Fe-S)蛋白在调节铜死亡方面发挥着重要作用,与肿瘤的发生发展密切相关。此前研究虽发现 FDX1在 ccRCC 中表达异常,但缺乏临床样本验证和深入机制探索。
研究人员运用了多种技术方法。首先,从 The Cancer Genome Atlas Program(TCGA)和 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库获取相关数据进行生物信息学分析;收集 75 对 ccRCC 及癌旁正常(AN)组织石蜡切片进行临床样本研究;培养包括 6 种 ccRCC 细胞系在内的 8 种细胞系开展细胞实验;构建小鼠原位肾肿瘤生长模型进行体内实验。同时,采用免疫组化(IHC)检测蛋白表达,蛋白质印迹法(Western blot)分析蛋白水平,还有 TMT(tandem mass tag)测试、免疫共沉淀(Co-IP)实验、RNA 测序(RNA-seq)等技术探索分子机制。
研究结果如下:
- FDX1表达与预后的关系:通过分析公共数据库数据和临床样本,发现 FDX1在 ccRCC 中显著低表达,且其低表达与更高的肿瘤分期、分级、淋巴结转移和远处转移相关,还与患者总生存期(OS)和无病生存期(DFS)缩短有关,这表明 FDX1可作为 ccRCC 患者的预后标志物。
- FDX1对 ccRCC 细胞表型的影响:在体外实验中,成功在 OSRC2和 Caki-1 细胞系中过表达 FDX1,结果显示其显著抑制细胞增殖,促进细胞凋亡,抑制细胞迁移和侵袭能力。
- FDX1的下游调控机制:利用 TMT 蛋白质组测序、Co-IP 实验和 RNA-seq 检测,发现 FDX1与 FMR1蛋白结合并促进其表达。FMR1在 ccRCC 中也呈低表达状态,且与 FDX1表达呈正相关。进一步研究发现,FDX1可能通过调节 FMR1影响激活白细胞黏附分子(ALCAM)的表达,同时影响凋亡相关蛋白 Bcl-2、Cleaved Caspase-3 和转移相关蛋白 E-cadherin、N-cadherin 的表达。
- 体内实验验证:构建小鼠原位肾肿瘤生长模型,体内实验结果表明,FDX1过表达显著抑制肾肿瘤的生长和转移,而敲低 FMR1表达则会逆转这种抑制作用。
研究结论和讨论部分指出,该研究进一步验证了 FDX1在 ccRCC 中的低表达特征及其抑癌作用,明确了 FDX1通过结合 FMR1并促进其表达来抑制 ccRCC 细胞生长和转移的机制。不过,研究也存在一定局限性,如 FDX1与 FMR1蛋白的具体结合位点、FDX1促进 FMR1表达的潜在机制,以及 FMR1影响 ALCAM 转录的具体调控机制等还需进一步研究。尽管如此,这项研究为 ccRCC 的治疗提供了新的潜在靶点,对开发新的治疗方法具有重要意义,有望为 ccRCC 患者带来新的希望。
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