MEN1通过干扰CD44可变剪接促进铁死亡以抑制肺癌

MEN1 Promotes Ferroptosis by Disrupting CD44 Alternative Splicing to Suppress Lung Cancer

作者信息Ting Pan, Jiamei Zhu, Xuyan Wang, Dekun Tang, Ziming Wang, Yunqiao Yang, Yin Teng, Qianting Tian, Guixue Dan, Chaochun Chen, Dafang Yu, Mengyuan Liu, Houmei Wang, Tuo Zhang, Bing Guo, Tengxiang Chen, Bangming Jin
PMID40991294
发布时间2026-01
DOI10.1158/0008-5472.CAN-25-0021

实验完整度

包含体外细胞实验(铁死亡、剪接报告基因、ChIP、RIP)、体内动物模型(Kras突变肺癌、异种移植)及患者样本分析,并进行功能验证和机制验证。

主要模型

A549、NCI-H460、Sk-LU-1 肺癌细胞系 KrasG12D;Sftpc-CreER 肺腺癌小鼠模型 KrasG12D;Men1f/f;Sftpc-CreER 小鼠模型 M-NSG 免疫缺陷小鼠肺转移模型

重点核对

MEN1 表达状态(敲低/敲除/过表达/回补) CD44v6 表达水平(siRNA 敲低或抗体阻断) erastin 或 RSL3 处理浓度和时间 PAF1 表达水平(siRNA 敲低)

摘要

铁死亡是一种由铁依赖性活性氧(ROS)过量积累引发的特征性细胞死亡形式,在抑制肿瘤发展中发挥重要作用。在本研究中,我们将MEN1确定为肺癌中铁死亡的驱动因子。MEN1通过干扰CD44前体信使RNA的剪接,促进脂质ROS的产生并使肺癌细胞对铁死亡敏感。CD44变异异构体在人类肺癌中高表达,并与不良预后相关。Men1缺失显著加速了突变Kras驱动的肺腺癌的进展,并促进了CD44变异异构体的积累。机制上,MEN1通过控制PAF1从CD44前体信使RNA释放,维持相对缓慢的RNA聚合酶II延伸,从而阻止CD44可变外显子的包含。此外,CD44可变外显子6干扰肽通过激活铁死亡,有效消除了已建立的MEN1缺陷肿瘤的生长和转移。总之,本研究揭示了基于MEN1调控CD44可变剪接、ROS产生和铁死亡诱导的肿瘤抑制机制。意义:MEN1通过调控CD44可变剪接和CD44变异体产生来激活铁死亡并破坏肺癌发展,突显了靶向该轴治疗MEN1缺陷肿瘤的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
MEN1 如何调控肺癌中的铁死亡及其肿瘤抑制作用?
核心机制
MEN1 通过控制 PAF1 从 CD44 前体 mRNA 释放,维持 RNA 聚合酶 II 的缓慢延伸,从而抑制 CD44 可变外显子包含,减少 CD44 变异异构体产生,进而促进铁死亡并抑制肺癌发展。
主要证据
体外铁死亡诱导剂处理实验显示 MEN1 缺陷细胞对铁死亡抵抗;小鼠模型中 Men1 缺失促进 Kras 突变驱动的肿瘤进展并增加 CD44 变异体;机制研究表明 MEN1 缺失增加 PAF1 结合,加速 Pol II 延伸,改变剪接因子招募。
研究意义
作者提出靶向 MEN1–CD44 变异轴可能用于治疗 MEN1 缺陷肿瘤,且 CD44 变异体或 MEN1 可作为治疗反应的预测指标。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

评估 MEN1 对铁死亡的影响

验证 MEN1 是否调控肺癌细胞的铁死亡敏感性

在肺癌细胞系中敲低或敲除 MEN1,使用 erastin、RSL3 等诱导铁死亡,检测 ROS、脂质过氧化和细胞活力。

2

验证 MEN1 调控的体内肿瘤抑制作用

确定 MEN1 缺失对肺肿瘤生长和转移的影响

利用 Kras 突变驱动的肺腺癌小鼠模型和尾静脉注射的转移模型,对比 MEN1 缺失后的肿瘤负荷、生存期和转移情况。

3

探究 CD44 变异体在 MEN1 调控铁死亡中的作用

检验 CD44 变异异构体是否是 MEN1 调控铁死亡和肿瘤进展的关键介质

在 MEN1 缺陷细胞中敲低 CD44v6,检测其对铁死亡敏感性和细胞侵袭能力的影响;分析临床样本中 CD44 变体的表达与预后关系。

4

解析 MEN1 调控 CD44 可变剪接的机制

阐明 MEN1 影响 CD44 前体 mRNA 剪接的分子机制

通过剪接报告基因、ChIP、RNA-IP 等技术,检测 MEN1 对 Pol II 延伸、剪接因子招募和 CD44 可变外显子包含的影响。

5

评估 CD44v6 干扰肽的体内治疗效果

验证靶向 CD44v6 是否能治疗已建立的 MEN1 缺陷肺肿瘤

给予原发性肺癌小鼠模型 CD44v6 干扰肽或erastin治疗,观察肿瘤生长、转移和铁死亡指标的变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM 培养基Gibco--
RPMI-1640 培养基Gibco--
胎牛血清Biological Industries--
青霉素/链霉素----
GMyc-PCR 支原体检测试剂盒Yeasen40601ES20
爱拉斯汀MedChemExpressHY-15763
RSL3MedChemExpressHY-100218A
他莫昔芬Sigma-AldrichT5648-5G
Ferrostatin-1MedChemExpressHY-100579
甲磺酸去铁胺KKL MED138-14-7
Z-VAD-FMKKKL MED161401-82-7
Necrostatin-1KKL MED4311-88-0
Lipofectamine 3000 转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000075
Lipofectamine 2000 转染试剂Thermo Fisher Scientific11668019
RIPA 裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶抑制剂SolarbioP6730
BCA 蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
聚偏二氟乙烯膜----
Smart 化学发光底物LifesciencesH31500-1
TRIzol 试剂Yeasen10606ES60
逆转录试剂盒Yeasen11141ES60
TB Green 预混液TakaraRR820A
CFX Connect 实时荧光定量 PCR 系统Bio-RadCFXConne
CCK-8 试剂盒BiosharpBS350
结晶紫SolarbioG1062
基质胶Corning356234
C11-BODIPY581/591 荧光探针Thermo Fisher ScientificD3861
ROS 检测试剂盒BeyotimeS0033S
组织铁检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA039-2-1
NovaSeq 6000 测序平台Illumina--
小鼠 CD44v6 多肽----
人 CD44v6 多肽----
对照多肽----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞铁死亡诱导与检测
细胞系 MEN1 状态;erastin/RSL3 处理浓度和时间;脂质 ROS 检测探针浓度和孵育时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture, Cell proliferation assay, Measurement of lipid peroxidation; Figure 1 图注
CD44 可变剪接分析
MEN1 状态;PMA 处理浓度和时间;剪接报告基因类型;Pol II 延伸速率测定方法
阅读提示:Materials and Methods: CD44 splicing minigene assay; Inhibition and reinitiation of transcription; Results: MEN1 prevents CD44 variant generation by repressing RNA alternative splicing; Figure 4 图注
体内肺癌模型
小鼠品系、基因型;他莫昔芬剂量和给药方案;肿瘤诱导时间;肿瘤负荷和转移评估方法
阅读提示:Materials and Methods: Experimental animal; Lung injury scoring; In vivo treatment with erastin and CD44v6-specific peptides; Results: MEN1-modulated ferroptosis is required for suppressing lung tumor growth and metastasis; Figure 2 图注
CD44v6 干扰肽治疗实验
多肽序列、给药剂量、频率和途径;肿瘤模型类型;治疗后检测指标
阅读提示:Materials and Methods: In vivo treatment with erastin and CD44v6-specific peptides; Results: CD44v6 peptides suppress the growth and metastasis of preexisting lung cancers by reactivating ferroptosis; Figure 7 图注
临床样本分析
样本来源、数量和组织类型;CD44 变异体和 GPX4 表达检测方法;生存分析方法和分组标准
阅读提示:Materials and Methods: Human lung cancer samples; Survival analysis of patients with lung cancer; Results: CD44 variant–GPX4 signaling is upregulated in lung cancers and associated with poor prognosis; Figure 6 图注