? ??????肺鱗狀細胞癌（LUSC）作為非小細胞肺癌的主要亞型，占肺癌總發(fā)病率的30%以上，其高侵襲性、低早期診斷率和有限的靶向治療選擇，導(dǎo)致患者5年生存率長期徘徊在15%以下。在遺傳突變靶點有限的情況下，表觀遺傳調(diào)控逐漸成為腫瘤研究的新焦點。香港城市大學(xué)、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院和西北大學(xué)的聯(lián)合團隊通過多組學(xué)整合分析，首次揭示增強子重編程驅(qū)動PTPRZ1異常激活的致癌機制，為肺鱗癌提供了全新治療靶點。海星生物（HySigen）提供的NCI-H520細胞hPTPRZ1基因敲除株（CGKO-M2278），憑借穩(wěn)定的基因編輯效果和貼合臨床的細胞背景，成為該研究中功能驗證的核心工具，加速了關(guān)鍵致癌基因的機制解析。
一、核心研究方法?
本研究采用“表觀遺傳篩選-候選基因鑒定-功能驗證-機制解析”的層層遞進策略，整合多組學(xué)技術(shù)與分子生物學(xué)實驗，全面揭示增強子重編程調(diào)控PTPRZ1的致癌網(wǎng)絡(luò)：
1.多組學(xué)測序
收集59對LUSC患者的腫瘤與癌旁正常組織進行染色質(zhì)免疫沉淀測序（ChIP-seq）和轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq），通過差異分析鑒定出3447個腫瘤特異性增強子（SOEs），并發(fā)現(xiàn)其富集核心轉(zhuǎn)錄因子（SOX2/TP63/KLF5/GRHL2）結(jié)合。隨后，利用染色質(zhì)可及性測序（scATAC-seq）證明SOEs僅特異性地在腫瘤樣鱗狀細胞簇中活躍。通過整合SOEs、細胞特異性開放區(qū)域及共表達分析，層層篩選出關(guān)鍵癌基因PTPRZ1。最后，通過空間轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)其配體MDK在小鼠腫瘤區(qū)域共表達，并利用CellPhoneDB驗證互作。
2.功能驗證
基因敲除細胞模型：采用海星生物NCI-H520細胞hPTPRZ1基因敲除株（KO組）及對應(yīng)的野生型NCI-H520細胞（WT組）作為核心實驗?zāi)Ｐ汀CI-H520細胞源于人肺鱗癌患者原發(fā)性腫瘤，具有p53突變、EGFR通路異常等典型分子特征，是肺鱗癌機制研究的理想模型。
細胞功能實驗：增殖實驗、遷移與侵襲實驗、克隆形成實驗。
體內(nèi)成瘤實驗：將WT組、KO組及OE組NCI-H520細胞分別接種于裸鼠背部皮下，每隔3天測量腫瘤體積，4周后處死小鼠并剝離腫瘤組織，稱重并進行病理分析。
二、核心研究結(jié)論
結(jié)論一：PTPRZ1是LUSC細胞增殖、遷移所必需的癌基因
臨床樣本IHC和RNA-seq分析均顯示，PTPRZ1在LUSC腫瘤中特異性高表達（圖4A, B），且在多種LUSC細胞系中高表達，而在正常上皮細胞中不表達（圖4C）。為了驗證其功能，研究團隊使用了海星生物提供的H520 PTPRZ1-KO細胞（CGKO-M2278）進行功能缺失實驗，CCK-8和克隆形成實驗均表明，敲除PTPRZ1能顯著抑制LUSC細胞的增殖能力（圖4D-F）。相反，在低表達PTPRZ1的H226細胞中過表達該基因，則能促進細胞增殖和遷移（圖4G-H）。這些數(shù)據(jù)在細胞水平明確證實了PTPRZ1的致癌作用。
結(jié)論二：體內(nèi)實驗強力證實PTPRZ1是LUSC腫瘤生長的關(guān)鍵驅(qū)動因子
將PTPRZ1敲除的HCC95細胞（使用CRISPR-Cas9構(gòu)建）接種于免疫缺陷小鼠皮下。與對照組相比，PTPRZ1-KO組的腫瘤生長被顯著抑制，體積減少約70%，重量下降近3倍（圖5A-C）。腫瘤組織切片Ki-67染色顯示，KO組腫瘤細胞增殖活性明顯降低（圖5D）。使用海星生物現(xiàn)貨KO細胞株（H520 PTPRZ1-KO） 進行的體內(nèi)實驗也觀察到一致的腫瘤生長抑制趨勢（圖S11）。這些強有力的體內(nèi)數(shù)據(jù)，將PTPRZ1推向了LUSC關(guān)鍵驅(qū)動基因和潛在治療靶點的位置。
結(jié)論三：MDK是PTPRZ1的特異性配體，二者在腫瘤微環(huán)境中空間共定位
PTPRZ1作為膜受體，其功能依賴于配體激活。利用高分辨率空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，研究者繪制了LUSC腫瘤微細胞圖，并觀察到PTPRZ1特異性表達于腫瘤細胞富集的區(qū)域（圖6A）。通過CellPhoneDB軟件分析細胞間互作，發(fā)現(xiàn)Midkine（MDK）是PTPRZ1最顯著的配體，兩者在腫瘤區(qū)域共定位（圖6A, B）。機制上，外源添加重組MDK可誘導(dǎo)PI3K磷酸化，而這一效應(yīng)在PTPRZ1敲除細胞中被完全消除（圖6C），證明MDK-PTPRZ1-PI3K是一條完整的致癌信號軸。臨床數(shù)據(jù)分析顯示，MDK高表達與LUSC患者不良預(yù)后相關(guān)（圖6D）。使用MDK抑制劑處理LUSC細胞，能有效抑制其增殖（圖6E），為靶向該軸提供了臨床前依據(jù)。
三、研究意義與轉(zhuǎn)化價值
本研究通過多組學(xué)整合分析，首次揭示了增強子重編程在肺鱗癌中的關(guān)鍵作用，鑒定出PTPRZ1作為腫瘤特異性增強子驅(qū)動的核心致癌基因，闡明了MDK-PTPRZ1-PI3K/AKT的完整致癌通路。這一發(fā)現(xiàn)不僅豐富了肺鱗癌表觀遺傳調(diào)控的分子機制，更為臨床治療提供了全新的靶向方向——針對PTPRZ1的抑制劑、MDK-PTPRZ1相互作用阻斷劑或PI3K/AKT通路抑制劑，均可能成為治療肺鱗癌的有效策略。
海星生物（HySigen）的NCI-H520細胞hPTPRZ1基因敲除株，憑借精準的基因編輯效率、穩(wěn)定的細胞生物學(xué)特性和貼合臨床的腫瘤模型背景，為該研究的功能驗證提供了關(guān)鍵支撐。這類現(xiàn)貨KO細胞可直接應(yīng)用于腫瘤機制研究、藥物篩選等場景，大幅縮短實驗周期，降低研究成本。未來，基于本研究的發(fā)現(xiàn)，可進一步開發(fā)PTPRZ1靶向藥物，并利用NCI-H520細胞模型進行臨床前藥物活性驗證，加速肺鱗癌精準治療的轉(zhuǎn)化進程。同時，本研究建立的“增強子重編程-致癌基因鑒定-通路解析”的研究范式，也為其他實體瘤的表觀遺傳機制研究提供了重要參考。
