研究目的:20世纪以来,癌症发病率逐年上升,肿瘤已发展成为严重威胁人类身心健康的第一大疾病。结直肠癌作为较常见的消化系统肿瘤之一,是一种高发病率、高死亡率、高侵袭性的恶性肿瘤。目前对于结直肠癌常用的临床治疗方法主要有手术切除、放疗、化疗、免疫治疗、分子靶向治疗等。但由于结直肠肿瘤的初期症状不明显,早期检查不普遍、发现困难,我国大部分结直肠癌患者在初次就诊时已进展至中晚期,很多患者的5年生存率不足20%。此外,肿瘤的局部复发和转移也十分常见,这都给结直肠癌的治疗增添了许多困难,导致结直肠癌死亡率高、预后不佳。因此,寻找新的有效的结直肠癌治疗方案和预后判断十分重要。铁死亡是一种新发现的调节性细胞死亡形式,主要由铁依赖的脂质过氧化物在细胞内累积到超过一定水平所导致的细胞死亡,与细胞坏死、凋亡、自噬和焦亡等传统的细胞死亡方式都有着明显差异。越来越多的研究证实,铁死亡在结直肠癌中也有一定的调控作用,与肿瘤的生长和发展息息相关,诱导肿瘤细胞铁死亡很有可能成为一种新型、有效的靶向治疗策略,但其具体机制目前仍尚Roxadustat细胞培养不明确。因此,本研究旨在寻找结直肠癌铁死亡相关蛋白,并探究其在结直肠癌细胞中的调节作用及机制,为临床靶向治疗结直肠癌等其他肿瘤性疾病及改善患者的预后提供新的思路和方向。研究方法:首先在肿瘤基因图谱TCGA数据库中下载结直肠癌患者组织的测序数据,通过limma包分析WIPI2在结直肠癌与癌旁组织中的表达情况,以及单因素和多因素COX分析评估临床性状和WIPI2的表达与患者预后之间的关系。同时通过ROC曲线以及生存分析检测以WIPI2构建的风险模型的准确性,使用COX分析检测WIPI2的表达与临床病理特征之间的关系。在人体水平,利用从江大病理诊断中心收集的CRC患者的结直肠癌组织和邻近的癌旁组织进行免疫组化染色实验,验证WIPI2、ACSL4、GPX4Compound C细胞培养在结直肠癌和癌旁正常组织中的表达情况。在体外水平,使用瞬时转染si-RNA敲低WIPI2在CRC细胞中的表达含量,以及转染WIPI2-Flag过表达质粒升高其表达水平。通过CCK-8及细胞克隆形成实验,验证WIPI2对CRC细胞生长和增殖的影响。进一步检测敲低、过表达WIPI2及铁死亡诱导剂Erastin处理后的结直肠癌细胞中WIPI2及铁死亡相关蛋白的表达水平的变化,来探究WIPI2是否能通过铁死亡途径来影响结直肠癌细胞的生长活性。研究结果:来自TCATD autoimmune thyroid diseaseGA平台的公开数据以及本研究的免疫组化结果显示,与相邻的结直肠癌旁组织相比,WIPI2、ACSL4和GPX4在结直肠癌组织中的表达均显著高于癌旁组织,并且,WIPI2的高表达预示着患者的预后不佳。同时,生物信息学数据库分析和免疫组化半定量分析结果都提示,WIPI2的表达水平与多个临床病理特征都相关,能联合其他因素共同预测结直肠癌患者的预后。在体外实验中,我们分别通过敲低和过表达WIPI2两方面证明了,WIPI2能够促进HCT116和HT29细胞的生长和增殖能力。并且,WIPI2能够诱导铁死亡蛋白ACSL4的表达水平上升、GPX4的表达下降,提示WIPI2可能潜在正向调节CRC铁死亡。同时,当使用铁死亡诱导剂Erastin处理CRC细胞后,能够抑制两株结肠癌细胞的生长活性以及诱导WIPI2蛋白的表达和GPX4表达的降低,然而NC组的细胞活性抑制率和蛋白水平变化趋势都明显比si组更明显,提示WIPI2能够增强结直肠癌细胞对Erastin的敏感性。综上述,我们的研究表明WIPI2促进结直肠癌细胞生长,也通过铁死亡途径在CRC的发生发展中发挥重要作用。结论:WIPI2在结直肠癌组织中呈差异性高表达,与患者的预后不良及多个临床病理特征(如分化程度、年龄等)相关;在体外水平,WIPI2可以促进结直肠癌细胞的生长和增殖能力,同时也能够诱导铁死亡蛋白的表达变化,以及增强结直肠癌细胞对铁死亡诱导剂的敏感性。因此,WIPI2有望成为新的结直肠癌预后生物标志物及分子治疗的潜在靶点。