《Cell Death & Disease》：PER2 interaction with HSP70 promotes cuproptosis in oral squamous carcinoma cells by decreasing AKT stability
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为探究口腔鳞状细胞癌（OSCC）治疗新策略，研究人员聚焦 PER2，发现其可促进癌细胞铜死亡，有望改善患者预后。
口腔鳞状细胞癌（Oral Squamous Cell Carcinoma，OSCC）是常见的头颈部癌症，近年来发病率不断上升。尽管当前治疗手段多样，但由于其发病机制尚不明确，患者 5 年生存率始终徘徊在 50% 左右，难以取得显著突破。这就如同在黑暗中摸索，医生们缺乏精准有效的治疗方向，患者也在病痛中苦苦挣扎。而铜死亡（Cuproptosis）作为一种新型细胞死亡模式，其在癌症发生发展中的作用逐渐受到关注，为攻克癌症带来了新的希望之光。不过，铜死亡的调控机制却如同神秘的面纱，尚未完全揭开。
在此背景下，重庆医科大学附属第一医院的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们以 PER2 基因为切入点，深入探究其在 OSCC 中的作用机制。研究发现，PER2 基因在 OSCC 中表达不足，而激活转录因子 3（Activating Transcription Factor 3，ATF3）能够结合到 PER2 启动子区域，激活 PER2 转录。进一步研究表明，PER2 通过与热休克蛋白 70（Heat Shock Protein 70，HSP70）相互作用，降低 HSP70 与 AKT 的结合，促使 AKT 泛素化降解，进而抑制 AKT 通路，促进 OSCC 细胞的铜死亡。更为重要的是，研究人员发现 ATF3 诱导剂 1 联合铜离子载体依西美坦（Elesclomol，ES），能够显著增强对 OSCC 的治疗效果。这一研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上，为 OSCC 的治疗开辟了新的道路。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们收集了重庆医科大学附属第一医院口腔颌面外科的患者的临床样本，为研究提供了真实可靠的素材。同时，通过生物信息学分析，挖掘基因之间的潜在关系。此外，还利用实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western blotting）、免疫组化（IHC）等实验技术，从基因和蛋白水平对相关指标进行检测；借助体内小鼠实验，验证研究结果的有效性。
研究结果主要包含以下几个方面：
- PER2 在 OSCC 中的低表达及与铜死亡的正相关性：研究人员通过分析癌症基因组图谱（TCGA）数据、检测人体 OSCC 组织样本和细胞，发现 PER2 在 OSCC 中低表达，且与铜死亡相关基因 DLAT、PDHB 和 SLC31A1 的表达呈显著正相关。这表明 PER2 可能在 OSCC 的铜死亡调控中发挥重要作用。
- PER2 促进铜死亡抑制 OSCC 细胞增殖：体外实验中，构建 PER2 过表达和沉默的 OSCC 细胞系，结果显示 PER2 过表达可促进 DLAT、PDHB 和 SLC31A1 表达，增加细胞内铜浓度和 DLAT 寡聚体水平，抑制线粒体电子传递链复合物 I 和 II 的活性，减少细胞增殖。体内实验也证实，PER2 过表达能抑制肿瘤生长，且这些作用可被铜螯合剂四硫代钼酸盐（TTM）逆转。这充分说明 PER2 通过促进铜死亡来抑制 OSCC 细胞增殖和肿瘤生长。
- PER2 通过 PER2/HSP70/AKT 复合物和 AKT 通路调节铜死亡：添加 AKT 激活剂 SC79 后，PER2 过表达对铜死亡相关指标的影响被显著逆转，表明 PER2 通过抑制 AKT 通路促进铜死亡。免疫沉淀质谱和共免疫沉淀等实验发现，PER2 通过 C 末端结构域与 HSP70 结合，形成 PER2/HSP70/AKT 复合物，降低 HSP70 与 AKT 的结合，导致 AKT 稳定性下降，促进其泛素化降解，进而促进铜死亡。
- PER2 启动子与 ATF3 结合激活转录：生物信息学分析和实验验证表明，ATF3 是结合 PER2 启动子的关键转录因子，其结合位点位于 - 807 至 - 796bp 区域。ATF3 在 OSCC 中表达降低，与 PER2 表达呈正相关，且能激活 PER2 转录。
- ATF3 依赖 PER2 促进 OSCC 铜死亡：构建 ATF3 过表达的 OSCC 细胞系和小鼠模型，结果显示 ATF3 可促进 PER2 表达，进而促进铜死亡，抑制细胞增殖。ATF3 诱导剂 1 也能上调 PER2 表达，促进铜死亡。
- 联合治疗提高 OSCC 治疗效果：在小鼠皮下 OSCC 模型中，ATF3 诱导剂 1 联合 ES 治疗，与单一治疗相比，能更显著地抑制肿瘤生长，增加肿瘤内铜浓度和 DLAT 寡聚体水平，降低线粒体电子传递链复合物 I 和 II 的活性及 Ki67 表达。
综上所述，该研究揭示了 ATF3 - PER2 - AKT 通路在调节 OSCC 细胞铜死亡中的关键作用。PER2 作为生物钟基因，通过与 HSP70 相互作用，调控 AKT 稳定性，促进铜死亡，抑制 OSCC 细胞增殖和肿瘤生长。ATF3 作为 PER2 的上游调控因子，可激活 PER2 转录，增强铜死亡。ATF3 诱导剂 1 联合 ES 的治疗策略，为提高 OSCC 治疗效果提供了新的方向。这一研究成果不仅加深了人们对 OSCC 发病机制的理解，更为未来开发更有效的治疗方法奠定了坚实基础，有望为 OSCC 患者带来新的生机与希望。
