TRIP13通过同源重组通路提高肺腺癌细胞的放射抗性

背景与目的放疗是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)最常用的治疗手段之一。然而,一部分肿瘤细胞对放射线的不敏感是放疗疗效差、患者预后不良的重要原因之一,探究放射抵抗背后的深层机制是解决这一临床难题的关键。本研究旨在寻找与肺腺癌(lungadenocarcinoma,LUAD)放射抵抗相关的分子,初步经数据库筛选锁定甲状腺素受体结合因子13(thyroid hormone receptor interactor 13,TRIP13)为主要研究对象,并探索TRIP13是否与LUAD的放射抵抗有关及具体机制,以期为临床接受放疗的LUAD患者的联合治疗提供理论依据和潜在靶点。方法选取基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中的GSE18842、GSE19188和GSE33532共3个数据集,借助R 4.1.3软件分别筛选3个数据集中差异表达的基因(|logFC|>1.5,P<0.05),之后使用Venn diagram找出在3个数据集中共有的差异表达基因。随后,借助STRING在线工具和Cytoscape软件,对筛选出来的差异基因进行蛋白质相互作用分析和模块分析,借助Kaplan-Meier Plotter数据库对各基因进行生存预后分析,并确定TRIP13基因作为后续主要研究分子。随后,采用亚致死性剂量照射法对人LUAD细胞系H292进行多次X射线照射,以构建具有放射抗性的细胞系H292DR。采用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)实验和克隆形成实验验证H292DR细胞的放射抗性能力。Western blot检测H292细胞和H292DR细胞中TRIP13蛋白的表达水平。使用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)沉默H292DR细胞中TRIP 13蛋白的表达并进行Western blot检测。观察TRIP13沉默后H292DR细胞的克隆形成能力和迁移能力,随后检测共济失调-毛细血管扩张突变(ataxia telangiectasia mutated,ATM)蛋白等与同源重组密切相关的蛋白的表达水平变化。结果经多个GEO数据集筛选、外部数据集的验证以及生存分析发现,TRIP13在LUAD中高表达,并与接受过放疗的LUAD患者的不良预后有关;并且,TRIP13基因富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)的结果提示,TRIP13可能通过促进放疗后的同源重组修复而与LUAD放射抵抗有密切关联。经实验检测发现,TRIP13的表达在H292DR中上调,而沉默TRIP13后能够增加H292DR细胞对放射线的敏感性。结论TRIP13与接受放疗后的LUAD患者的预后不良有关,可能是通过促进同源重组修复途径来介导LUAD细胞对放射线的抵抗。