FHL2通过激活PI3K/AKT/mTOR通路促进肺鳞癌进展及阿法替尼耐药机制研究

研究人员针对肺鳞癌(LUSC)治疗中PI3K/AKT/mTOR(PAM)通路异常激活导致的阿法替尼耐药问题，通过多组学分析发现FHL2通过稳定c-Jun蛋白上调PDK1表达，激活PAM通路促进肿瘤进展。该研究为LUSC预后评估和靶向治疗提供了新策略。

　　

肺鳞癌(LUSC)作为非小细胞肺癌(NSCLC)的第二大亚型，占所有肺癌病例的30%，其治疗面临严峻挑战。由于缺乏EGFR突变等靶点，LUSC患者对EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)响应有限，即使获批用于LUSC治疗的二代TKI阿法替尼也面临耐药难题。PI3K/AKT/mTOR(PAM)通路异常激活是TKIs耐药的重要机制，但具体调控因素尚未明确。Four and a half LIM domains蛋白2(FHL2)在多种肿瘤中呈现双重作用，但其在LUSC中的功能仍是未解之谜。

南昌大学第二附属医院的研究团队通过整合TCGA和GTEx数据库分析、组织微阵列(TMA)免疫组化(IHC)、体外功能实验和体内异种移植模型，结合RNA测序(RNA-seq)和分子互作技术，系统揭示了FHL2在LUSC中的致癌机制。研究发现FHL2在LUSC组织中显著高表达，与不良预后密切相关。机制上，FHL2通过直接结合转录因子c-Jun抑制其泛素化降解，增强c-Jun介导的PDK1转录，进而激活PAM通路促进肿瘤增殖和转移。临床数据显示FHL2高表达患者对阿法替尼治疗响应差，动物实验证实FHL2过表达可诱导阿法替尼耐药。该研究发表于《Journal of Biological Chemistry》，为LUSC的精准治疗提供了新的生物标志物和干预靶点。

关键技术方法包括：1) 基于TCGA和76例LUSC患者TMA的临床数据分析；2) 细胞功能实验(CCK-8、伤口愈合、Transwell等)；3) RNA-seq和基因集富集分析(GSEA)；4) 免疫共沉淀(IP)和邻近连接技术(PLA)验证蛋白互作；5) 裸鼠异种移植模型评估阿法替尼疗效。

【FHL2在NSCLC中表达上调的生物信息学分析】
通过TIMER 2.0和TCGA数据库分析发现FHL2在LUSC和肺腺癌(LUAD)中显著高表达，且与KRAS突变呈正相关。生存分析显示高FHL2表达预示LUSC患者不良预后，GSEA提示其与PAM通路激活密切相关。

【FHL2蛋白在LUSC中异常高表达并与不良预后相关】
IHC检测76例LUSC组织显示FHL2蛋白水平显著高于癌旁组织，且与肿瘤大小>3cm、淋巴结转移等恶性特征正相关。多因素分析证实FHL2是OS和DFS的独立预后因素。

【FHL2促进LUSC体外和体内进展】
功能实验表明FHL2过表达增强H1703细胞增殖、迁移和侵袭能力，而敲低SK-MES-1细胞中FHL2则抑制这些表型。裸鼠模型证实FHL2促进肿瘤生长，肿瘤体积增长速率与FHL2表达水平正相关。

【FHL2差异表达可能调控PAM信号通路】
RNA-seq分析发现FHL2调控296个重叠差异基因，GSEA显示mTORC1和PAM通路在FHL2过表达组显著激活。47个核心通路基因中PDK1表达变化最为显著。

【FHL2作为c-Jun共激活因子调控PDK1表达】
WB证实FHL2调控c-Jun蛋白而非mRNA水平。IP和PLA实验显示FHL2与c-Jun在细胞核内相互作用，CHX追踪实验证明FHL2通过抑制c-Jun泛素化增强其稳定性。救援实验表明JUN或PDK1敲除可逆转FHL2介导的PAM通路激活。

【FHL2过表达诱导阿法替尼治疗抵抗】
IC₅₀
实验显示FHL2过表达使H1703细胞对阿法替尼敏感性降低3.5倍。动物实验证实FHL2过表达肿瘤对阿法替尼响应减弱，IHC显示Ki67⁺
细胞增多而Cleaved Caspase-3⁺
细胞减少。

【临床病例显示高FHL2表达LUSC患者阿法替尼疗效差】
4例接受阿法替尼治疗的LUSC患者中，FHL2高表达组(病例3-4)呈现疾病进展(PD)或稳定(SD)，而低表达组(病例1-2)达到部分缓解(PR)。

该研究首次阐明FHL2-c-Jun-PDK1轴在LUSC进展和阿法替尼耐药中的核心作用。FHL2通过"支架蛋白-转录因子-激酶"三级调控模式，形成FHL2结合c-Jun→抑制泛素化→稳定c-Jun→转录激活PDK1→激活PAM通路的完整信号传导链条。这一发现不仅解释了PAM通路异常激活的新机制，更为克服TKI耐药提供了理论依据。临床转化方面，FHL2可作为LUSC预后标志物，其与c-Jun的相互作用界面或成为新型靶向药物的设计靶点。研究局限性在于临床样本量较小，未来需扩大队列验证FHL2预测价值，并开发特异性抑制剂进行临床前评估。