PITX1通过增强PHB2介导的AKT活性促进非小细胞肺癌（NSCLC）细胞的增殖与肿瘤形成

《Cellular Signalling》：PITX1 facilitates the proliferation and tumorigenesis of NSCLC cells via potentiating PHB2-mediated AKT activity

　　

摘要

越来越多的证据表明，成对同源域基因1（PITX1）的上调可促进人类癌症的恶性进展。然而，PITX1在非小细胞肺癌（NSCLC）中的作用及其下游效应分子仍知之甚少。本研究探讨了PITX1在NSCLC中的临床相关性、生物学功能及机制。结果显示，PITX1在NSCLC组织中显著高表达，且PITX1高表达与NSCLC晚期分期及较差生存预后相关。PITX1过表达可促进NSCLC细胞的增殖、迁移和侵袭能力，而敲低PITX1则产生相反效果。双荧光素酶报告基因检测和ChIP-qPCR实验表明，PITX1可直接结合抑素2（PHB2）基因启动子区域，从而增强其转录活性。我们还证实，PHB2基因启动子中的TAATCC序列是PITX1的结合位点。体内外实验表明，PITX1过表达增强了NSCLC细胞的增殖、迁移、侵袭及致瘤能力，而沉默PHB2可有效逆转这一致癌表型。此外，PITX1通过上调PHB2激活AKT信号通路。抑制AKT显著缓解了PITX1过表达的NSCLC细胞的恶性表型。在NSCLC中观察到PITX1与PHB2之间存在正相关表达，且任一基因高表达均预示不良预后。综上，本研究揭示了PITX1通过激活PHB2/AKT轴在NSCLC中发挥致癌作用。靶向PHB2可能成为PITX1高表达NSCLC患者值得进一步探索的方向，但这一策略的临床疗效仍需通过更多研究加以验证。

引言

肺腺癌（LUAD）和肺鳞状细胞癌（LUSC）是非小细胞肺癌（NSCLC）的主要亚型。尽管早期检测和临床干预技术不断进步，该恶性肿瘤仍然是全球癌症相关死亡的主要原因[1]。随着基因组学和蛋白质组学等多组学筛选技术的深入探索，新型治疗候选药物和靶向药物被开发出来以对抗这种致死性癌症[2]、[3]。NSCLC已知的驱动突变为EGFR，该靶点已被用于开发药物治疗EGFR突变患者。临床疗效令人满意，该药物确实显著改善了患者预后[4]。然而，仅有少数NSCLC患者携带EGFR突变。因此，亟需探索NSCLC的重要驱动基因。

成对同源域转录因子1（PITX1）是同源框基因家族的成员，编码序列特异性转录因子（SSTF）[5]。在胚胎发育过程中，PITX1在胚胎后肢形成、前垂体成熟以及左右体不对称调控中发挥关键作用[6]。先前的研究已强调PITX1在癌症发展中的重要作用[7]。最早的有力证据表明，PITX1作为肿瘤抑制因子，通过转录激活RASAL1抑制RAS信号级联[8]。据报道，PITX1过表达可抑制黑色素瘤细胞生长[9]。相反，PITX1在其他癌症中可能发挥癌基因的作用。例如，PITX1在肾透明细胞癌（KIRC）中过表达，且PITX1过表达可预测KIRC患者的不良预后[10]。在前列腺癌中，PITX1转录激活癌基因TERT。PITX1丰度与端粒强度呈正相关，提示PITX1可能具有促瘤作用[11]。因此，PITX1在癌症发生中的功能仍有争议。PITX1是肿瘤抑制因子还是癌基因，可能因不同癌症类型而异。鉴于PITX1在NSCLC中的参与程度仍知之甚少，应开展相关研究以解析PITX1在NSCLC中的功能及分子机制。

在本研究中，我们旨在探索PITX1在NSCLC发展中的功能。首先，基于TCGA数据库分析以及检测NSCLC样本中PITX1的mRNA和蛋白水平，分析了PITX1的临床意义。其次，通过体内外实验研究了PITX1的功能。第三，通过双荧光素酶活性报告实验、ChIP-qPCR和挽救实验解析了PITX1/PHB2/AKT轴在NSCLC发展中的作用。我们得出结论：PITX1通过上调PHB2和激活AKT促进NSCLC进展。

章节摘要

癌症基因组图谱（TCGA）

我们利用癌症基因组图谱（TCGA）数据调查了PITX1和PHB2在肺腺癌（LUAD）中的表达模式。所有分析均使用GEPIA（http://gepia.cancer-pku.cn/）或UALCAN（https://ualcan.path.uab.edu/analysis.html）进行。我们评估了PITX1和PHB2的mRNA表达水平，分析了它们与LUAD患者总生存的关联，并计算了这两个基因表达之间的Spearman相关系数。

人NSCLC样本

人NSCLC及

PITX1过表达与NSCLC患者恶性进展和不良预后相关

首先，我们分析了PITX1在NSCLC患者中的临床相关性。TCGA-LUAD数据集显示，PITX1的mRNA水平在LUAD肿瘤组织中显著高于正常肺组织（图1A）。为验证该结果，我们收集了癌组织和正常组织样本。RT-qPCR分析显示，与邻近及非邻近正常组织相比，PITX1 mRNA水平在癌组织中显著升高（图1B）。此外，UALCAN数据库的分析显示

讨论

成对同源域转录因子1（PITX1）是一种重要的转录因子，在胚胎发育中发挥关键作用[6]。近期证据表明，PITX1的失调对癌症的发生和进展至关重要。然而，PITX1在不同癌症中是作为肿瘤抑制因子还是癌基因仍存在争议。早期证据表明，PITX1是KRAS的负调控因子[8]，同时也是TP53的正调控因子[14]，凸显了PITX1

作者贡献

LL设计并指导了本研究。YB、DS和LL完成了所有实验。LL进行了数据分析。LL撰写了论文初稿。YB、DS和LL修改了论文。

CRediT作者贡献声明

李磊：撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，验证，监督，软件，资源，项目管理，方法论，调查，资金获取，形式分析，概念化。杨博：撰写——初稿，验证，软件，方法论，调查，形式分析，数据整理。段绍先：撰写——初稿，验证，方法论，调查，形式分析。

发表同意

无。

伦理审批与参与同意

本研究涉及NSCLC患者样本的部分经天津第一中心医院临床研究伦理委员会批准，并遵循《赫尔辛基宣言》进行。所有患者均已提供知情书面同意。

动物实验经天津第一中心医院机构动物护理与使用委员会批准（批准编号：2025-SYDWLL-000081）。

知情同意与患者信息

已从所有参与者或其法定代理人获得参与本研究及发表文章的书面知情同意。参与者的隐私权已得到尊重。

人体及生物材料

本研究包含器官或组织捐赠者。

本研究包含人体生物材料，已获捐赠者或其近亲属或法定代理人同意用于本研究及文章发表。本研究使用的样本未来源于被执行死刑的

资助

本研究获得天津市自然科学基金（项目编号：23JCYBJC01350）、国家自然科学基金（项目编号：82470063和82270069）以及天津市卫生健康委员会中医药研究项目（编号：2025169）的资助。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

无。

李磊|杨博|段绍先

天津第一中心医院胸外科，中国