《Cancer Management and Research》：LONP2 Enhances Cervical Cancer Growth and Metastatic Potential by Upregulating PLS3 and Activating PI3K/AKT Signaling
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摘要
目的：本研究旨在探讨LONP2在宫颈癌进展中的作用，并阐明其潜在信号机制。
方法：研究人员使用慢病毒载体转导HeLa宫颈癌细胞，以过表达LONP2或同时过表达LONP2并敲低plastin 3（PLS3）。采用Western blotting评估蛋白表达
摘要
目的：本研究旨在探讨LONP2在宫颈癌进展中的作用，并阐明其潜在信号机制。
方法：研究人员使用慢病毒载体转导HeLa宫颈癌细胞，以过表达LONP2或同时过表达LONP2并敲低plastin 3（PLS3）。采用Western blotting评估蛋白表达。分别使用CCK-8实验、流式细胞术和Transwell实验评估细胞活力、凋亡、迁移和侵袭。通过检测PI3K和AKT的磷酸化水平，研究人员评估了PI3K/AKT信号通路的参与情况。建立裸鼠异种移植瘤模型以验证体外研究结果。
结果：LONP2过表达显著增加了宫颈癌细胞中PLS3蛋白表达。在功能上，LONP2促进细胞增殖、迁移、侵袭和肿瘤生长，同时抑制凋亡。敲低PLS3在体内外均显著削弱了这些促肿瘤作用。在机制上，LONP2过表达增强了PI3K和AKT的磷酸化，而不显著影响总PI3K或AKT表达，表明PI3K/AKT信号通路被激活。重要的是，沉默PLS3有效逆转了LONP2诱导的PI3K/AKT通路激活。在异种移植瘤中也观察到一致的结果，其中PLS3敲低抑制了肿瘤生长并降低了p-PI3K和p-AKT表达。
结论：LONP2通过上调PLS3表达和激活PI3K/AKT信号通路促进宫颈癌进展。LONP2/PLS3/PI3K-AKT信号轴代表了驱动宫颈癌进展的新机制，并可能作为宫颈癌治疗的潜在靶点。
宫颈癌是全球女性第四大常见恶性肿瘤，每年新发病例约52.76万例，死亡约26.56万例，多集中于发展中国家。尽管HPV疫苗接种、宫颈细胞学筛查和HPV DNA检测已显著改善防控，但中国的发病率和死亡率仍持续上升，且患病群体日趋年轻化。高危型HPV持续感染被认为是首要病因，但HPV感染单独不足以驱动恶性转化；多种癌基因和抑癌基因通过不同通路参与宫颈癌发生发展，然而其分子机制尚未完全阐明。Lon蛋白酶家族是进化上保守的ATP依赖性蛋白酶，通过降解损伤蛋白维持细胞蛋白稳态，家族成员LONP1（线粒体定位）已在多种肿瘤中显示促癌作用，而LONP2（过氧化物酶体定位）在癌症中的功能长期未受关注。研究人员前期发现LONP2在宫颈癌组织中高表达，且与病理类型、肿瘤分级、临床分期及不良预后相关，并能促进增殖、迁移和侵袭、抑制凋亡，但下游机制未知。PLS3属于肌动蛋白成束蛋白家族，参与细胞骨架重构、细胞运动及上皮-间质转化，在多种肿瘤中介导侵袭转移，且与PI3K/AKT信号通路激活有关。基于此，本研究探究LONP2是否通过PLS3和PI3K/AKT通路促进宫颈癌进展。
研究人员以人宫颈癌HeLa细胞为模型，通过慢病毒载体建立LONP2过表达及联合敲低PLS3的细胞系，运用Western blot、CCK-8、流式细胞术、Transwell实验和裸鼠异种移植模型，系统评价了LONP2对细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭及体内肿瘤生长的影响，并检测PI3K/AKT通路磷酸化水平。研究发现：LONP2过表达显著上调PLS3蛋白，增强细胞增殖、迁移、侵袭和肿瘤生长，抑制凋亡；敲低PLS3则显著逆转上述效应。机制上，LONP2过表达增强PI3K和AKT磷酸化而不改变总蛋白，激活该通路，而敲低PLS3可阻断此激活。结论首次揭示LONP2/PLS3/PI3K-AKT调控轴是宫颈癌进展的新机制，为靶向治疗提供潜在靶点。
在技术方法上，研究人员选用人宫颈癌细胞系HeLa（来源：美国典型培养物保藏中心，ATCC）。采用慢病毒载体系统分别过表达LONP2、敲低PLS3及联合处理，并用Western blot验证蛋白表达。细胞增殖采用CCK-8法，细胞凋亡采用Annexin V-PE/7-AAD双染流式细胞术，迁移与侵袭采用Transwell小室（侵袭实验预包被Matrigel）。体内实验使用BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型，定期测量肿瘤体积和重量，并通过免疫组织化学（IHC）染色评估LONP2、PLS3、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT表达。数据分析采用t检验或单因素方差分析。
结果如下：
1. LONP2正调控宫颈癌细胞中PLS3表达。通过Western blot检测发现，与对照组及空载体组相比，LONP2过表达组PLS3蛋白水平显著升高，证明LONP2正向调节PLS3。
2. LONP2通过PLS3促进宫颈癌细胞增殖并抑制凋亡。CCK-8结果显示LONP2过表达显著增加细胞活力，联合敲低PLS3后细胞活力明显下降；流式细胞术显示LONP2过表达组凋亡率降低，而敲低PLS3后凋亡率回升，说明LONP2部分通过PLS3发挥促增殖和抗凋亡作用。
3. LONP2通过PLS3增强宫颈癌细胞侵袭和迁移。Transwell实验显示，LONP2过表达显著增加迁移和侵袭的细胞数；敲低PLS3后，LONP2诱导的迁移和侵袭能力被明显削弱，甚至降至对照水平，表明PLS3是关键下游介质。
4. PLS3介导LONP2诱导的PI3K/AKT信号通路激活。Western blot显示LONP2过表达不改变总PI3K和AKT水平，但p-PI3K、p-AKT显著增高；敲低PLS3显著抑制LONP2诱导的PI3K/AKT磷酸化，证明LONP2通过上调PLS3激活该通路。
5. LONP2通过PLS3依赖性激活PI3K/AKT信号促进
