缺氧癌细胞抵抗许多抗肿瘤治疗，并可能导致复发。蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP1B）的缺乏或抑制通过激活RNF213促进人表皮生长因子受体2阳性乳腺癌细胞在缺氧下的死亡。
11月6日纽约大学团队在 Nature 发表论文“A mechanism for hypoxia-induced inflammatory cell death in cancer”，揭示了癌症中缺氧诱导炎症细胞死亡的机制。
1 RNF213受PTP1B/ABL调控
为确定磷酸化RNF213-Y1275的激酶，研究测试了选定的酪氨酸激酶抑制剂的作用。ABL抑制剂消除了PTPN1-KO BT474和PTPN1-KO SKBR3细胞的缺氧超敏反应。BCR-ABL是PTP1B亚基，提示PTP1B和ABL1/2双向调控。
初步确定PTP1B和ABL1/2控制RNF213 tyr1 -1275，磷酸化促进RNF213寡聚化和缺氧反应。
2 RNF213使CYLD和SPATA2泛素化
RNF213相互作用涉及k63相关的去泛素化、细胞因子介导的信号传导、先天免疫、坏死细胞死亡和细胞骨架调节考虑到它们在NF-κB应答、炎症和先天免疫中的作用，实验重点研究了CYLD/SPATA2与RNF213的相互作用。
ALFA-CYLD和-SPATA2表现出RNF213依赖的泛素化，这种泛素化通过抑制PTP1B而增强。RNF213具有RING和RZ泛素连接酶结构域，其中RZ负责泛素化， RING抑制RZ活性。
3 RNF213结构域是细胞死亡所必需的
研究测试了在PTP1B存在/不存在的情况下，每个突变体对缺氧敏感性的影响。用tyr1磷酸化位点-、ATPase-、RZ-、复合ATPase/RZ-或复合RING/RZ-突变体重组的细胞在PTP1B缺乏时不会产生缺氧超敏反应。RING-dead的RNF213增加了缺氧细胞死亡，导致PTPN1缺失的细胞几乎没有存活。
RNF213酪氨酸磷酸化促进ATP酶介导的寡聚化和RZ结构域的激活，从而导致CYLD/SPATA2泛素化、溶酶体降解和细胞死亡。RING抑制RZ， RING-dead的RNF213增加CYLD/SPATA2降解和缺氧超敏。
4 RNF213 RZ诱导细胞焦亡
Caspase 抑制剂可以消除PTPN1-KO细胞的缺氧细胞死亡；PTPN1-KO细胞的缺氧超敏性可以通过NLRP3抑制剂来阻断。PTPN1-KO增强了RNF213 - WT重组细胞中IL-1β的产生；在RING-dead RNF213的细胞中，IL-1β水平进一步升高。当PTP1B在其他癌细胞中被抑制时，IL-1β和LDH的释放也增加。
研究得出结论，PTP1B-RNF213-CYLD-SPATA2通路触发缺氧癌细胞的焦亡。
5 内质网应激提供“第二信号”
内质网应激标志物（ERN1， HSPA5和DDIT3，分别编码IRE1α， BIP和CHOP）在缺氧的HER2+乳腺癌细胞中被诱导。
CHOP是内质网应激诱导的死亡和炎症的影响因子，DDIT3敲低部分逆转了PTPN1-KO细胞的缺氧超敏反应。内质网应激不影响PTPN1-KO 细胞中NF-κB报告基因活性/靶基因表达；焦亡激活剂也可导致正常环境亲本和SPATA2/ CYLD缺陷细胞死亡。提示了内质网应激的重要作用。
6 RNF213引发肿瘤焦亡
缺乏PTP1B、CYLD或两者均抑制肿瘤生长，而NLRP3-KO对PTPN1-KO具有上位性，证实了炎症小体在抑制肿瘤生长方面的重要性。
PTPN1- KO、CYLD-KO或PTPN1/CYLD-KO BT474和MDA - MB -361衍生肿瘤显示坏死增加；WT或RING-dead RNF213的表达抑制肿瘤生长；相比之下，表达p-Tyr位点或RZ死亡突变体重组细胞的肿瘤生长与RNF213-KO肿瘤相似。WT RNF213-和rnf213h4014a重组的肿瘤显示明显的坏死。
结论
研究确定了一个独特、潜在可靶向的PTP1B-RNF213-CYLD - SPATA2通路，该通路对缺氧肿瘤中炎症细胞死亡的控制至关重要，为RNF213调控提供了新的见解，有望成为癌症治疗的新靶点，并对烟雾病、炎症性疾病和自身免疫性疾病的发病机制具有潜在的意义。
