揭秘肺腺癌中致癌 RIT1 突变:开启铁死亡靶向治疗新征程

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Biology Direct 5.7

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  肺癌严重威胁人类健康,非小细胞肺癌(NSCLC)占比大。为探究 RIT1 致癌特性,大连医科大学研究人员聚焦肺腺癌中 RIT1 突变。研究发现 RIT1 突变促进细胞生长且使细胞对铁死亡更敏感,这为治疗携带 RIT1 突变的肺癌患者提供新策略。

  在癌症的 “战场” 上,肺癌始终是 “劲敌”,严重威胁着人类的健康。据统计,全球每年肺癌新发病例超 220 万,是死亡率最高的恶性肿瘤之一。非小细胞肺癌(NSCLC)作为肺癌的主要组织学亚型,占据了约 85% 的病例。目前,针对 NSCLC 的治疗虽取得一定进展,像基于对癌细胞基因改变的分子特征分析,成功开发出针对致癌表皮生长因子受体(EGFR)和 RAS 家族蛋白的靶向疗法,延长了患者生存期。但仍有许多问题亟待解决,比如对 RAS 家族中 RIT1 基因的研究还不够深入。RIT1 基因编码的 Ras - like without CAAX 1(RIT1)与 RAS 密切相关,在 NSCLC 样本中有一定的突变频率,但相比 KRAS、NRAS 和 HRAS,其野生型和致癌突变体的功能特性尚不明晰。同时,如何进一步拓展 NSCLC 的治疗策略,开发更有效的靶向疗法,成为了科研人员迫切需要攻克的难题。在这样的背景下,大连医科大学的研究人员开展了相关研究,试图揭开 RIT1 在肺癌中的神秘面纱,该研究成果发表在《Biology Direct》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:通过 cBioPortal 平台整合的癌症基因组数据进行生物信息学分析;构建稳定细胞系,包括 RIT1 稳定敲低和过表达细胞系;进行多种实验,如集落形成实验检测细胞增殖能力、检测铁死亡细胞死亡实验评估细胞对铁死亡的敏感性、转录组分析探究基因表达变化,还构建了异种移植小鼠模型研究体内情况。
研究结果如下:
  1. RIT1 改变与蛋白表达增加相关:利用 cBioPortal 平台分析 NSCLC 样本中 KRAS、HRAS、NRAS 和 RIT1 基因的改变,发现 RIT1 基因改变主要为扩增和突变,且肺腺癌患者中 RIT1 基因改变与较差的总生存期相关。生成棒棒糖图展示 RIT1 突变热点,发现 Met 90、Ala 77 和 Phe 82 突变频率较高。构建 RIT1 突变体(A77S、F82L 和 M90I)表达载体,通过 GFP 标记观察细胞内分布,发现突变体与野生型分布相似。Western blot 分析显示突变型 RIT1 表达水平显著高于野生型,环己酰亚胺追踪实验表明致癌 RIT1 突变体更稳定,蛋白丰度增加。
  2. RIT1 对细胞生长的影响:通过 cBioPortal 综合分析发现 RIT1 与 RAS 成员存在共发生趋势。在携带 KRASG12S和 EGFRT790M突变的 A549 和 H1975 细胞中敲低 RIT1,集落形成实验显示细胞增殖明显减少。在 HBE135 - E6E7 细胞中过表达 RIT1 突变体(A77S、F82L 和 M90I),集落形成实验表明其能显著促进细胞增殖。转录组分析发现突变体表达激活了 MAPK/ERK 级联、PI3K/AKT 通路、RAS 信号等肿瘤发生信号级联,还影响了 NFE2L2(NRF2)基因集相关的细胞氧化还原调节因子表达。
  3. RIT1 表达调节细胞对铁死亡诱导的敏感性:GSEA 分析和差异表达基因(DEG)分析表明突变型 RIT1 表达对 NRF2 靶基因表达有双向影响,且更多呈下调作用。用 GPX4 抑制剂 RSL3 处理 HBE135 - E6E7 细胞,发现致癌 RIT1 突变使细胞对 RSL3 诱导的铁死亡更敏感,铁死亡抑制剂 ferrostatin - 1 可有效阻断。在 A549 细胞中敲低 RIT1,细胞发生铁死亡的比例显著降低,说明 RIT1 蛋白水平与细胞对铁死亡的敏感性相关。
  4. 致癌 RIT1 的肺癌异种移植物对铁死亡诱导敏感:肺腺癌 NCI - H2110 细胞系含有 RIT1 基因的 M90I 突变,用 RSL3 处理后,细胞易发生铁死亡,且细胞内活性氧(ROS)和脂质 ROS 水平显著增加。敲低 NCI - H2110 细胞内源性 RIT1 表达,细胞对 RSL3 诱导的铁死亡敏感性降低,ROS 水平下降。在体内实验中,用铁死亡诱导剂 IKE 处理 NCI - H2110 异种移植小鼠,IKE 有效抑制了肿瘤生长,免疫组化分析显示 Ki - 67 增殖标记物表达降低,COX - 2 铁死亡标记物表达增加。
    研究结论和讨论部分指出,RIT1 在肺癌中的改变与 RAS 蛋白不同,主要表现为基因扩增和突变导致蛋白表达增加,促进肿瘤发生。虽然目前针对致癌 RIT1 的靶向疗法尚未问世,但研究发现致癌 RIT1 突变使细胞对铁死亡更敏感,这为开发针对携带 RIT1 突变的肺癌患者的治疗策略提供了新方向。未来进一步研究 RIT1 在铁死亡调节中的关键下游信号分子,有望为肺癌治疗带来新的突破,为患者带来新的希望。
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