ZEB1通过转录调控上调LCN2影响非小细胞肺癌铁死亡及恶性进展的机制研究

本研究揭示了ZEB1/LCN2信号轴在非小细胞肺癌(NSCLC)中的关键作用。研究人员通过ChIP-qPCR和荧光素酶报告基因实验证实ZEB1直接调控LCN2转录表达，发现LCN2缺失可显著抑制NSCLC细胞增殖、迁移侵袭并促进铁死亡(ferroptosis)，该效应通过检测ROS、GSH、MDA和Fe2+水平得到验证。研究为NSCLC靶向治疗提供了新的分子靶点。

　　

肺癌作为全球癌症死亡的首要原因，其中非小细胞肺癌(NSCLC)占所有肺癌病例的85%。尽管近年来靶向治疗和免疫治疗取得进展，但患者5年生存率仍不足20%。铁死亡(ferroptosis)作为一种新型程序性细胞死亡方式，通过铁依赖性脂质过氧化积累导致细胞死亡，已成为肿瘤治疗的新靶点。然而，NSCLC中铁死亡调控网络尚未完全阐明。

黄石市中心医院胸外科的研究团队在《Pathology - Research and Practice》发表重要研究成果。该研究聚焦脂质运载蛋白2(LCN2)在NSCLC中的异常表达现象，通过生物信息学分析发现转录因子ZEB1可能是调控LCN2的关键分子。研究人员创新性地揭示了ZEB1/LCN2信号轴通过影响铁死亡进程调控NSCLC恶性进展的分子机制。

研究采用TCGA数据库和GSE136043数据集分析LCN2表达谱，通过qPCR和免疫组化检测临床样本中LCN2和ZEB1表达水平。体外实验采用siRNA敲低和过表达技术，结合transwell、划痕实验评估细胞迁移侵袭能力，通过检测ROS、GSH、MDA和Fe²⁺等指标分析铁死亡状态。机制研究采用ChIP-qPCR和荧光素酶报告基因实验验证ZEB1对LCN2启动子的直接调控作用，并建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证。

【LCN2在NSCLC中的表达特征】
生物信息学分析显示LCN2在NSCLC组织中显著高表达，与TCGA数据库结果一致。免疫组化证实LCN2蛋白在65%的NSCLC样本中过表达，且与不良预后相关。体外实验发现LCN2敲除显著抑制A549和H1299细胞的增殖、迁移和侵袭能力。

【LCN2调控铁死亡的实验证据】
研究发现LCN2缺失导致细胞内Fe²⁺蓄积、GSH耗竭和MDA升高，同时伴随ROS爆发。透射电镜观察到典型铁死亡形态学特征：线粒体嵴减少、膜密度增加。这些结果表明LCN2通过维持铁代谢平衡抑制铁死亡进程。

【ZEB1转录调控LCN2的分子机制】
通过JASPAR数据库预测发现ZEB1在LCN2启动子区有结合位点。ChIP-qPCR证实ZEB1直接结合LCN2启动子区域-985至-975bp位点，荧光素酶报告基因实验显示ZEB1过表达使LCN2启动子活性提高3.2倍。Western blot证实ZEB1敲除使LCN2蛋白表达降低62%。

【ZEB1/LCN2轴的生物学功能】
ZEB1敲除重现了LCN2缺失的表型：抑制细胞增殖迁移、促进铁死亡。值得注意的是，LCN2过表达可逆转ZEB1敲除的效应。在裸鼠模型中，ZEB1敲除使移植瘤体积减小58%，免疫组化显示瘤组织内LCN2和Ki-67表达同步下降。

该研究首次阐明ZEB1通过转录激活LCN2表达进而抑制铁死亡、促进NSCLC进展的分子机制。临床样本分析显示ZEB1和LCN2表达呈显著正相关(r=0.73,p<0.001)，且双阳性患者预后最差。这些发现不仅丰富了NSCLC的表观遗传调控网络认知，更重要的是为开发靶向ZEB1/LCN2轴的新型治疗策略提供了理论依据。特别是针对传统治疗耐药的患者，通过诱导铁死亡可能成为突破治疗瓶颈的新途径。研究采用的生物信息学预测结合多组学验证的研究范式，也为其他肿瘤相关基因的调控机制研究提供了方法学参考。