细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p27通过促进上皮性卵巢癌铁死亡增强化疗敏感性

The cyclin-dependent kinase inhibitor p27 facilitates chemosensitivity by promoting ferroptosis in epithelial ovarian cancer.

作者信息Mengna Zhu, Lin Huang, Si Sun, Mengqing Chen, Jing Cai, Yuan Zhang, Lufang Wang, Liqiong Cai, Minggang Peng
PMID41354340
发布时间2026-01
DOI10.1016/j.jbc.2025.111011

实验完整度

包含临床样本分析(90例EOC组织IHC)、体外细胞功能实验(CRISPR/Cas9敲除、过表达、MTT、集落形成)、体内异种移植模型(顺铂、Erastin、SKPin C1处理)及机制验证(RNA-seq、荧光素酶报告、拯救实验)。

主要模型

SKOV3细胞系 A2780细胞系 CAOV3细胞系 BALB/c裸鼠皮下异种移植模型 90例人EOC组织样本

重点核对

p27表达状态(KO/过表达)及KO效率验证 顺铂处理浓度和时长(72h,浓度梯度) 铁死亡指标检测(ROS、脂质ROS、Fe2+、GSH、4-HNE) 体内异种移植模型中药物剂量和给药方案(顺铂3mg/kg、Erastin 20mg/kg、SKPin C1 10mg/kg,每2天) CYBB表达水平及其调控验证

摘要

铂类化疗仍是上皮性卵巢癌(EOC)治疗的基石;然而,铂耐药是EOC患者肿瘤复发和死亡的主要原因。本研究报道了EOC细胞通过抑制铁死亡而产生顺铂耐药的机制。对人EOC组织的免疫组化分析显示,p27低表达与化疗反应差及患者预后不良显著相关。功能上,CRISPR/Cas9介导的p27敲除在体外和体内模型中均增加了EOC细胞对顺铂的耐药性。RNA测序和功能实验表明,p27通过促进药物诱导的EOC细胞铁死亡来增强顺铂敏感性。机制上,荧光素酶报告实验表明,p27增强了细胞色素b-245重链的转录活性,这是铁死亡的关键正调控因子。此外,我们发现小分子抑制剂SKPin C1通过阻止p27降解,在体外和体内均显著增强了顺铂的抗肿瘤效果。总之,我们的研究结果强调了p27在触发铁死亡从而增强EOC细胞对顺铂治疗敏感性中的关键作用。这些结果表明,旨在提高p27水平的治疗策略可能成为克服EOC化疗耐药的一种有前景的方法。

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
p27是否通过调控铁死亡影响上皮性卵巢癌细胞对顺铂的敏感性,其潜在机制是什么?
核心机制
p27通过增强CYBB的转录活性,上调CYBB表达,进而促进ROS产生和脂质过氧化,诱导铁死亡,从而增强EOC细胞对顺铂的敏感性。
主要证据
在体外和体内模型中,p27敲除降低顺铂诱导的铁死亡并增加耐药性,而p27过表达则相反;荧光素酶报告实验证实p27增强CYBB启动子活性;CYBB敲低部分逆转p27过表达引起的铁死亡和顺铂敏感性增加。
研究意义
靶向p27(如使用Skp2抑制剂SKPin C1)增强p27水平可能成为克服EOC铂耐药的有前景的治疗策略,尤其对于p27低表达的肿瘤。

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

临床样本分析

探究p27表达与EOC患者预后和化疗反应的关系。

对90例EOC组织样本进行IHC染色,评估p27蛋白水平,分析其与临床病理特征、化疗反应及生存期的关联。

2

细胞系中p27功能验证

验证p27对EOC细胞顺铂敏感性的影响。

利用CRISPR/Cas9在SKOV3和A2780细胞中敲除p27,在CAOV3细胞中过表达p27,检测细胞活力、IC50和集落形成能力。

3

体内异种移植模型验证

验证p27对顺铂抗肿瘤效果的影响。

将sgNC/sgp27 SKOV3细胞皮下注射至裸鼠,给予顺铂或生理盐水,检测肿瘤体积、重量和增殖标志物。

4

铁死亡相关表型检测

探究p27是否通过调节铁死亡影响顺铂敏感性。

检测ROS、脂质ROS、Fe2+、GSH水平及4-HNE表达,并使用铁死亡抑制剂ferrostatin-1进行干预。

5

RNA测序分析

鉴定p27调控的下游基因和信号通路。

对SKOV3-sgNC和SKOV3-sgp27细胞进行RNA-seq,分析差异表达基因,并与铁死亡基因集交叉分析。

6

机制验证

验证p27是否通过转录激活CYBB来调控铁死亡。

检测CYBB mRNA和蛋白水平,构建CYBB启动子荧光素酶报告载体,进行双荧光素酶报告实验。

7

拯救实验

验证CYBB在p27介导的铁死亡和顺铂敏感性中的必要性。

在p27-OE CAOV3细胞中敲低CYBB,检测铁死亡相关指标和顺铂敏感性。

8

SKPin C1联合治疗评估

探究SKPin C1(Skp2抑制剂)是否通过稳定p27增强顺铂抗肿瘤效果。

体外检测SKPin C1对p27表达和细胞活性的影响;体内评估联合治疗对皮下移植瘤生长的影响。

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
顺铂武汉协和医院药房--
埃拉斯汀Selleck ChemicalS7242
Ferrostatin-1Selleck ChemicalS7243
SKPin C1Selleck ChemicalS8652
DMEM/F12培养基----
胎牛血清----
CRISPR/Cas9 sgRNAGeneChem--
p27过表达慢病毒GeneChem--
Lipofectamine 3000Invitrogen--
RIPA裂解液Beyotime--
PVDF膜Millipore--
TrizolThermo Fisher Scientific--
HiScript III 一步法逆转录预混液Vazyme--
AceQ qPCR SYBR Green 预混液Vazyme--
Step-One Plus 实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher Scientific--
MTT试剂Aladdin--
SpectraMax 酶标仪Molecular Devices--
DCFH-DABeyotimeS0033S
BODIPY-581/591 C11Thermo Fisher ScientificD3861
Fe2+检测试剂盒ElabscienceE-BC-K881-M
还原型GSH检测试剂盒南京建成A006-2-1
PI和FITC----
CCK-8试剂Vazyme--
双荧光素酶报告系统PromegaE1910
抗p27抗体Proteintech25614-1-AP
抗Ki67抗体Proteintech27309-1-AP
抗4-HNE抗体R&D SystemsMAB3249
抗CYBB抗体Proteintech19013-1-AP
抗Cleaved Caspase-3抗体CST9661
抗p27抗体Proteintech25614-1-AP
抗CYBB抗体Proteintech19013-1-AP
抗Skp2抗体Proteintech15010-1-AP
抗β-actin抗体ABclonalAC026
抗Vinculin抗体Proteintech26520-1-AP
CYBB siRNATsingKe--
Skp2 siRNATsingKe--

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
临床样本分析
p27表达评分的标准(IHC强度×面积)、化疗反应定义、样本量90例、随访时间和生存终点。
阅读提示:Methods 中 Patients and samples和IHC and quantification部分,以及Table 1。
体外细胞实验
细胞系来源、p27敲除和过表达的具体方法(sgRNA序列、病毒载体、筛选标记)、顺铂处理浓度梯度和时长(72h)、MTT和集落形成实验的细胞密度和培养时间。
阅读提示:Methods 中 Cell culture and transfection、Cell viability assay、Colony formation assay。
铁死亡检测
ROS、脂质ROS、Fe2+、GSH检测的具体试剂盒和操作步骤、阳性对照和阴性对照的设定。
阅读提示:Methods 中 ROS and lipid ROS assay、Fe2+ and GSH assay。
体内异种移植模型
小鼠品系、性别、周龄(5周龄雌性BALB/c nude)、细胞注射数量(5×10^6)、给药剂量和方案(顺铂3mg/kg,Erastin 20mg/kg,SKPin C1 10mg/kg,每2天)、肿瘤体积测量方法和实验终点。
阅读提示:Methods 中 Animal studies,以及各图的图注(Figure 2E, 4E, 7D)。
机制验证实验
RNA-seq的差异表达阈值(p<0.05,|log2FC|>1)、FerrDb数据库版本、CYBB启动子报告基因的构建细节(片段长度、位置)和转染比例。
阅读提示:Methods 中 RNA sequencing analysis、Luciferase reporter gene assay,以及Figure 5F-G。
SKPin C1联合治疗
SKPin C1的浓度范围和预处理时间(24h)、联合用药的方案(同步给药还是序贯)、CI计算软件和方法。
阅读提示:Methods 中 Cell viability assay(联合指数计算),Figure 7B-C。