TP53转录激活PHKG2通过核输出NRF2促进头颈鳞癌铁死亡：揭示新型治疗靶点

本研究针对头颈鳞状细胞癌(HNSCC)治疗困境，揭示了TP53/PHKG2-PP1-NRF2信号轴调控铁死亡(ferroptosis)的新机制。研究人员通过转录组分析、分子互作验证和动物模型，发现PHKG2作为TP53下游靶点，通过磷酸化PPP1R3B激活PP1磷酸酶，促使NRF2核输出并抑制GPX4表达，最终增强肿瘤细胞对铁死亡的敏感性。该研究为HNSCC的靶向治疗提供了新策略，发表于《Cell Death and Disease》。

　　

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是全球第七大常见恶性肿瘤，五年生存率长期停滞在50%左右。尽管手术、放疗和免疫治疗不断进步，但肿瘤的解剖隐蔽性和治疗抵抗性仍是临床难题。近年来，铁死亡(ferroptosis)——一种由铁依赖的脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式，成为癌症治疗的新热点。然而，HNSCC中铁死亡的调控网络仍如"黑箱"，特别是经典抑癌基因TP53如何参与这一过程尚不明晰。

中国医科大学的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的这项研究，犹如打开黑箱的钥匙。他们发现糖原磷酸化酶激酶γ2亚基(PHKG2)这一曾被忽视的代谢酶，竟是TP53调控铁死亡的关键效应分子。通过生物信息学筛选TCGA数据库，研究人员首先锁定PHKG2作为HNSCC的潜在保护因子，其高表达与良好预后显著相关。随后的实验揭示了一个精密的分子级联反应：TP53直接结合PHKG2启动子激活其转录，PHKG2进而磷酸化PP1调节亚基PPP1R3B的Ser64位点，解除其对PP1C的抑制，活化的PP1通过去磷酸化促使转录因子NRF2核输出，最终下调谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)等抗氧化基因的表达，使肿瘤细胞更易发生铁死亡。

研究采用多组学联动的技术策略：从TCGA数据库挖掘临床关联性，通过染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因验证TP53-PHKG2转录调控，利用免疫共沉淀(Co-IP)解析PHKG2-PPP1R3B-PP1C复合物动态变化，结合透射电镜观察铁死亡特征性线粒体形态改变。57例男性HNSCC患者队列的免疫组化分析为临床相关性提供证据，而裸鼠移植瘤模型则证实PHKG2过表达可协同Erastin抑制肿瘤生长。

PHKG2表达与HNSCC预后相关

TCGA数据分析显示，PHKG2是28个差异表达铁死亡相关基因中的关键保护因子，其高表达患者生存期显著延长。临床样本验证发现PHKG2与肿瘤T/N分期负相关，且与NRF2/GPX4表达呈显著负相关。

TP53直接激活PHKG2转录

JASPAR预测结合ChIP实验证实TP53结合PHKG2启动子-984至-974 bp区域。双荧光素酶报告显示TP53使PHKG2启动子活性提升2.3倍，而突变结合位点后此效应消失。

PHKG2-PP1轴调控NRF2核质穿梭

PHKG2过表达使PP1活性增强1.8倍，导致核NRF2减少54%。PP1抑制剂Calyculin A可逆转此效应，而核输出抑制剂Leptomycin B使NRF2重新核聚集，证实PP1通过促进核输出而非抑制核输入调控NRF2。

PPP1R3B磷酸化是分子开关

质谱预测发现PPP1R3B的RVXF基序Ser64是PHKG2靶点。Co-IP显示PHKG2使PPP1R3B-PP1C结合减少70%，磷酸化抗体证实Ser64磷酸化水平与PHKG2表达正相关。

动物模型验证治疗潜力

PHKG2过表达使移植瘤体积缩小62%，联合Erastin时效果更显著。而PHKG2敲除则使肿瘤对Erastin抵抗，PP1活性降低40%，伴随GPX4表达反弹。

这项研究首次描绘了TP53-PHKG2-PP1-NRF2这条全新的铁死亡调控通路，突破了传统认知中PHKG2仅参与糖代谢的局限。特别值得注意的是，PHKG2通过"代谢酶-磷酸酶-转录因子"的三级调控模式，将能量代谢与氧化应激响应巧妙耦合。临床转化方面，靶向该通路可能克服NRF2高表达导致的治疗抵抗，PHKG2激动剂与铁死亡诱导剂的联用策略为HNSCC精准治疗开辟了新路径。此外，研究采用的单性别临床队列设计有效避免了性别混杂因素，为肿瘤异质性研究提供了方法学参考。未来需要探索HPV阳性与阴性HNSCC中该通路的差异，以及TP53突变背景下PHKG2的替代激活机制。