长链非编码RNA HCP5通过结合PTBP1抑制铁死亡促进卵巢癌恶性进展的机制研究

《Journal of Ovarian Research》：Long non-coding RNA HCP5 accelerated malignant progression of ovarian cancer by inhibiting ferroptosis through interaction with polypyrimidine tract binding protein 1

本研究聚焦卵巢癌(OVCA)这一致死率最高的妇科恶性肿瘤，针对其缺乏早期诊断标志物和治疗靶点的临床难题，深入探讨了长链非编码RNA HCP5(lncRNA HCP5)在卵巢癌进展中的关键作用。研究人员通过构建卵巢癌小鼠模型和细胞实验，首次揭示lncRNA HCP5通过与多聚嘧啶区结合蛋白1(PTBP1)相互作用，抑制铁死亡(ferroptosis)过程，从而促进肿瘤生长和转移。该研究为卵巢癌的靶向治疗提供了新的分子靶点和理论依据，具有重要的临床转化价值。

　　

卵巢癌作为女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，其死亡率高居妇科肿瘤首位，严重威胁女性健康。由于缺乏典型的早期症状，超过75%的患者确诊时已处于晚期，错过了最佳治疗时机。尽管手术和化疗是当前的主要治疗手段，但化疗耐药和肿瘤复发仍是临床面临的巨大挑战。因此，深入探索卵巢癌的发生发展机制，寻找新的治疗靶点，成为改善患者预后的关键。

近年来，一种新型的程序性细胞死亡方式——铁死亡(ferroptosis)引起了研究人员的广泛关注。与传统的细胞凋亡不同，铁死亡以铁离子依赖性脂质过氧化物积累为特征，在肿瘤抑制中发挥着重要作用。同时，长链非编码RNA(lncRNA)作为基因表达的关键调控因子，在肿瘤发生发展中的功能日益受到重视。其中，lncRNA HCP5在多种肿瘤中异常高表达，被认为具有致癌潜力，但其在卵巢癌中的具体作用机制尚不清楚。

在此背景下，Chen等人发表在《Journal of Ovarian Research》上的研究，系统探讨了lncRNA HCP5在卵巢癌恶性进展中的作用及其分子机制。研究人员假设lncRNA HCP5可能通过调控铁死亡过程影响卵巢癌的发展，并围绕这一假设展开了一系列严谨的实验验证。

为了验证这一科学问题，研究团队采用了多种先进的实验技术方法。他们通过构建卵巢癌小鼠模型，利用慢病毒转染技术敲低lncRNA HCP5或过表达PTBP1，并结合铁死亡激动剂Erastin处理，系统评估了这些干预措施对肿瘤生长、转移、细胞凋亡和铁死亡的影响。在细胞水平，研究人员使用人卵巢腺癌细胞SKOV3进行了功能实验，通过CCK8法检测细胞活力，流式细胞术分析细胞凋亡和活性氧(ROS)水平，透射电镜观察线粒体超微结构变化。此外，研究还通过RNA免疫共沉淀(RIP)和RNA pull-down实验证实了lncRNA HCP5与PTBP1之间的直接相互作用，并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot检测了相关基因和蛋白的表达水平。

LncRNA HCP5敲低通过下调PTBP1抑制卵巢癌小鼠肿瘤生长

研究人员首先验证了慢病毒转染效率，发现sh-lncRNA HCP5可显著降低lncRNA HCP5的表达，而oe-PTBP1可成功过表达PTBP1。在卵巢癌小鼠模型中，敲低lncRNA HCP5明显抑制了肿瘤生长，这种抑制作用可被PTBP1过表达所逆转，而铁死亡激动剂Erastin又能减弱PTBP1过表达的促瘤作用。体内成像结果显示，敲低lncRNA HCP5显著降低了肿瘤的荧光强度和平均辐射强度。

LncRNA HCP5敲低减少卵巢癌小鼠肿瘤转移

通过对主要器官的观察发现，敲低lncRNA HCP5显著减少了肠道等部位的转移结节数量。PTBP1过表达部分逆转了这一效应，而Erastin处理则能再次抑制PTBP1过表达促进的肿瘤转移。

LncRNA HCP5敲低通过下调PTBP1加剧肿瘤组织病理损伤并降低其增殖

HE染色结果显示，敲低lncRNA HCP5导致肿瘤组织出现更严重的病理损伤，细胞排列紊乱，凋亡和坏死细胞增多。免疫组化分析显示，敲低lncRNA HCP5降低了PTBP1和增殖标志物Ki67的表达，这些效应可被PTBP1过表达部分逆转。

LncRNA HCP5敲低通过下调PTBP1诱导肿瘤组织凋亡

TUNEL染色结果显示，敲低lncRNA HCP5显著提高了肿瘤细胞的凋亡率。分子水平上，敲低lncRNA HCP5降低了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，提高了促凋亡蛋白Bax和caspase-3的表达。PTBP1过表达可逆转这些效应，而Erastin处理则能再次促进细胞凋亡。

LncRNA HCP5敲低通过下调PTBP1上调肿瘤组织铁死亡

透射电镜观察发现，敲低lncRNA HCP5导致线粒体形态发生典型铁死亡改变：线粒体嵴模糊或消失，外膜破裂。生化检测显示，敲低lncRNA HCP5降低了谷胱甘肽(GSH)水平，提高了丙二醛(MDA)、脂质过氧化物(LPO)和4-羟基壬烯酸(4-HNE)水平。Western blot分析进一步证实，敲低lncRNA HCP5降低了GPX4和SLC7A11蛋白表达，提高了ACSL4和TFR蛋白表达。这些铁死亡相关指标的变化均可被PTBP1过表达逆转，而Erastin处理能再次诱导铁死亡。

LncRNA HCP5与PTBP1存在直接相互作用

在SKOV3细胞中，RIP实验和RNA pull-down实验均证实lncRNA HCP5能够直接与PTBP1蛋白结合，这为两者在卵巢癌中的功能关联提供了分子基础。

LncRNA HCP5敲低通过抑制PTBP1增加SKOV3细胞ROS水平

流式细胞术检测显示，敲低lncRNA HCP5显著提高了SKOV3细胞的ROS水平，PTBP1过表达可降低ROS水平，而Erastin处理能再次提高ROS含量。

LncRNA HCP5敲低通过抑制PTBP1引起SKOV3细胞铁死亡上调

在SKOV3细胞中，敲低lncRNA HCP5诱发了典型的铁死亡特征：线粒体萎缩、嵴减少或消失、外膜破裂，同时伴随MDA、LPO、4-HNE、LDH和Fe²⁺水平升高，GSH含量降低。分子水平上，GPX4和SLC7A11表达下调，ACSL4和TFR表达上调。这些变化均可被PTBP1过表达逆转，而Erastin处理能再次促进铁死亡发生。

本研究通过系统的体内外实验证实，lncRNA HCP5在卵巢癌中通过直接结合PTBP1，抑制铁死亡过程，从而促进肿瘤恶性进展。这一机制不仅深化了我们对卵巢癌发病机制的理解，也为开发新的治疗策略提供了重要靶点。研究的创新性在于首次揭示了lncRNA HCP5/PTBP1轴在调控卵巢癌细胞铁死亡中的关键作用，为克服卵巢癌化疗耐药提供了新思路。

尽管该研究存在一些局限性，如使用免疫缺陷小鼠模型不能完全模拟人体肿瘤微环境，缺乏临床样本验证等，但其所揭示的分子机制为卵巢癌的靶向治疗开辟了新方向。未来研究可进一步探索lncRNA HCP5在临床样本中的表达及其与预后的关系，并开发针对该通路的小分子抑制剂，为卵巢癌患者带来新的治疗希望。