PTPN2通过线粒体途径抑制TG诱导的内质网应激启动的三阴性乳腺癌细胞凋亡机制研究

为解决三阴性乳腺癌(TNBC)治疗选择有限、预后差的问题，南开大学医学院团队揭示了蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型2(PTPN2)通过调控IRE1-XBP1和PERK/EIF2α/ATF-4通路抑制内质网应激(ERS)诱导的线粒体凋亡，并发现自噬对凋亡的保护作用。该研究为TNBC联合靶向治疗提供了新策略，发表于《Scientific Reports》。

　　

三阴性乳腺癌(TNBC)作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型，因缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2(HER2)表达，对内分泌治疗和靶向治疗不敏感，临床主要依赖化疗和手术，但疗效有限。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)的应用为部分患者带来希望，总体响应率仍不理想。这种治疗困境促使科学家探索新的分子靶点。内质网应激(ERS)作为细胞应对蛋白质稳态失衡的关键机制，通过未折叠蛋白反应(UPR)在肿瘤中发挥双重作用——既可促进生存又能诱导凋亡，但其在TNBC中的调控机制尚未明确。

南开大学医学院解剖与组织学系的Yanhe An、Jinxin Lan、Jiaping Tang和Na Luo团队在《Scientific Reports》发表的研究，首次揭示了蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型2(PTPN2)通过调控ERS信号网络影响TNBC细胞命运的新机制。研究人员发现，PTPN2作为ERS关键分子GRP78的直接相互作用蛋白，能显著抑制Thapsigargin(TG)诱导的IRE1-XBP1和PERK/EIF2α/ATF-4通路激活，但不影响ATF6通路。通过基因敲除和过表达实验，团队证实PTPN2通过抑制线粒体Ca²⁺
超载、减少活性氧(ROS)产生、调节Bax/Bcl-2比例等途径，阻断TG诱导的线粒体凋亡。尤为重要的是，研究首次发现PTPN2缺失会增强保护性自噬，而自噬抑制剂氯喹(CQ)可进一步促进凋亡，提示联合靶向PTPN2与ERS诱导剂可能成为TNBC治疗新策略。

研究采用基因过表达/敲除稳定细胞系构建、Western blot检测ERS相关蛋白表达、共免疫沉淀验证PTPN2-GRP78相互作用、流式细胞术分析凋亡、免疫荧光检测线粒体Ca²⁺
和ROS水平等关键技术。4T1小鼠乳腺癌模型和离体组织培养实验进一步验证了体内外结果的一致性。

主要研究结果：

1. PTPN2调控TNBC中ERS的发生
   通过Co-IP证实PTPN2与GRP78直接结合。TG处理下，PTPN2过表达降低GRP78表达，而敲除则增强其表达，表明PTPN2负调控ERS。

2. PTPN2通过IRE1-XBP1和PERK/EIF2α/ATF-4通路抑制TG诱导的ERS
   qPCR和Western blot显示，PTPN2过表达显著抑制IRE1、XBP1、PERK、EIF2α磷酸化和ATF4表达，但对ATF6无影响。这种选择性调控在TM诱导的ERS中未观察到，提示PTPN2对ERS通路的调控具有刺激特异性。

3. PTPN2促进TG处理的TNBC细胞增殖并抑制凋亡
   EdU染色显示PTPN2过表达逆转TG对增殖的抑制。流式细胞术和Hoechst染色证实PTPN2降低凋亡率，Western blot显示cleaved Caspase3和PARP减少。小鼠模型验证PTPN2敲除增强TG诱导的肿瘤组织凋亡。

4. PTPN2通过线粒体途径抑制TG诱导的TNBC凋亡
   免疫荧光显示PTPN2降低线粒体Ca²⁺
   和ROS水平。Western blot证实PTPN2下调CHOP、p-AMPK和Bax/Bcl-2比值，关键调控线粒体凋亡通路。

5. PTPN2抑制TG诱导的自噬并影响凋亡抵抗
   自噬标志物LC3II/I比值在PTPN2敲除细胞中升高，且CQ处理可进一步增强凋亡，表明自噬在TG应激下发挥细胞保护作用。

研究意义：
该研究系统阐明了PTPN2在TNBC中调控ERS-凋亡轴的双重机制：一方面通过抑制IRE1和PERK通路减轻ERS，另一方面通过维持线粒体稳态阻止凋亡。创新性发现PTPN2缺失引发的保护性自噬，为临床联合应用PTPN2抑制剂（如正在开发的HDM2010）与ERS诱导剂提供了理论依据。鉴于PTPN2同时参与免疫调节，该研究为开发同时靶向肿瘤细胞固有机制和免疫微环境的TNBC联合疗法开辟了新途径。未来研究可进一步探索PTPN2在不同ERS诱导剂下的通路选择性机制，以及其与ICIs的协同效应。