在這項研究中，研究人員探究了 TP53 突變對鐵死亡敏感性的影響，并確定了 TP63 是這一過程中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。對來自癌癥基因組圖譜（TCGA）的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）樣本進(jìn)行整合轉(zhuǎn)錄組學(xué)和突變分析表明，TP53 突變與不良預(yù)后以及鐵穩(wěn)態(tài)和谷胱甘肽代謝相關(guān)基因的表達(dá)改變有關(guān)。尤其是，在 TP53 突變型 GBM 中，TP63 的表達(dá)上調(diào)。功能實驗表明，TP63 通過減少活性氧（ROS）積累和脂質(zhì)過氧化來抑制鐵死亡。這些發(fā)現(xiàn)定義了一個新的 TP53 突變-Wnt/β-連環(huán)蛋白-TP63-GPX4 信號軸，該軸促進(jìn) GBM 中的鐵死亡抵抗，并加深了我們對這種惡性腫瘤中鐵死亡調(diào)節(jié)的理解。

研究背景

01

膠質(zhì)瘤約占顱內(nèi)腫瘤的 30%，在成人惡性腦瘤中占比超過 70%，其死亡率和復(fù)發(fā)率都很高。4 級膠質(zhì)瘤，也稱為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM），在所有膠質(zhì)瘤中預(yù)后差。盡管接受了標(biāo)準(zhǔn)治療，但 GBM 患者的中位總生存期僅為 14.6 至 17 個月，5 年生存率低于 4.7%。

TP53 編碼的腫瘤抑制蛋白 p53，在維持基因組完整性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它能在細(xì)胞受到壓力時誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、細(xì)胞凋亡和其他形式的細(xì)胞死亡。據(jù)癌癥基因組圖譜（TCGA）報道，TP53 突變是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）中常見的改變之一，會促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和治療抵抗。除了其經(jīng)典作用外，越來越多的證據(jù)表明，TP53 還能調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，并參與鐵依賴性脂質(zhì)過氧化驅(qū)動的非凋亡性程序性細(xì)胞死亡——鐵死亡。

TP63 促進(jìn) GBM 細(xì)胞中 GPX4 的表達(dá)并抑制鐵死亡

02

為了探究 TP63 在調(diào)節(jié)鐵死亡中的作用，研究人員檢測了鐵死亡相關(guān)關(guān)鍵酶基因的 mRNA 水平，這些基因在 TP63 敲低或過表達(dá)后的情況。結(jié)果表明，p63 敲低或過表達(dá)分別下調(diào)或上調(diào)了這些酶的表達(dá)水平。接下來，研究人員旨在探究 TP53 是否通過 ΔNp63 調(diào)節(jié) GPX4。首先，研究人員在 U251 和 U118 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系中評估了 TP63 敲低后的 GPX4 蛋白水平。接下來，研究人員進(jìn)行了 ChIP-qPCR 以評估 ΔNp63 與 GPX4 基因增強(qiáng)子區(qū)域的結(jié)合情況。這些結(jié)果表明，ΔNp63 直接結(jié)合到 GPX4 增強(qiáng)子區(qū)域，并與轉(zhuǎn)錄共激活因子協(xié)同作用以促進(jìn) GBM 細(xì)胞中 GPX4 的轉(zhuǎn)錄。研究人員進(jìn)一步表明，TP53 基因敲除導(dǎo)致 GPX4 表達(dá)降低，而這一效應(yīng)可通過 p63 過表達(dá)得以逆轉(zhuǎn)。另一方面，在 U251 基因敲除和 U118 基因敲除的膠質(zhì)瘤細(xì)胞中，TP53 R273H 突變導(dǎo)致 GPX4 表達(dá)上調(diào)，而這一效應(yīng)可通過 siTP63 處理得以逆轉(zhuǎn)。這些結(jié)果證實了 TP53 通過 ΔNp63 調(diào)節(jié) GPX4 的表達(dá)。研究人員探究了 TP53 影響 GBM 對鐵死亡敏感性的調(diào)控機(jī)制。為了檢驗 TP53、TP63 和 GPX4 之間的相互作用是否依賴于β-連環(huán)蛋白信號通路，研究人員使用了 Wnt3A 刺激和β-連環(huán)蛋白抑制劑 IWR-1。Wnt3A 處理可誘導(dǎo)對照細(xì)胞中 ΔNp63 和 GPX4 的表達(dá)，但在 TP53 基因敲除細(xì)胞中則不能，而 IWR-1 處理則抑制了 ΔNp63 和 GPX4 的表達(dá)?？傊?，本數(shù)據(jù)表明，TP63 可促進(jìn) GPX4 的表達(dá)，并抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的鐵死亡。

TP63 促進(jìn) GBM 細(xì)胞中 GPX4 的表達(dá)并抑制鐵死亡

結(jié)論

03

總之，本研究證明了在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）中常見的 TP53 突變通過一個明確的分子途徑促進(jìn)鐵死亡抵抗和腫瘤進(jìn)展。本研究凸顯了 ΔNp63 作為 TP53 突變型 GBM 的潛在治療靶點(diǎn)。

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