中山大学肿瘤防治中心朱孝峰、邓蓉团队发现介导铁死亡传播的抗肿瘤潜在药物...

宇康康 2025-04-30 17:45:26

编者按:2025年4月17日,中山大学肿瘤防治中心朱孝峰、邓蓉团队在国际化学生物学顶级期刊《自然化学生物学》(Nature Chemical Biology)在线发表最新成果——Galectin-13降低SLC7A11质膜定位介导铁死亡传播。该研究发现了Galectin-13是介导肿瘤细胞铁死亡传播的关键因子;揭示了铁死亡肿瘤细胞分泌的Galectin-13通过减弱SLC7A11质膜定位,增强邻近肿瘤细胞铁死亡敏感性,从而引发铁死亡传播;开发的Galectin-13模拟肽能够促进铁死亡传播,增强肿瘤治疗疗效。

中山大学肿瘤防治中心、华南恶性肿瘤防治全国重点实验室朱孝峰研究员、邓蓉研究员是本论文通讯作者,张海亮副研究员、郭依晴博士等是本论文的第一作者。

研究者简历

朱孝峰

▶ 中山大学肿瘤防治中心实验研究部主任

▶ 二级教授、研究员、博士生导师

▶ 华南恶性肿瘤防治全国重点实验室副主任

▶ 中国抗癌协会抗癌药物专业委员会副主任委员

▶ 中国药理学会肿瘤药理专业委员会副主任委员

▶ 中国抗癌协会肿瘤精准治疗专业委员会常务委员

▶ 中国抗癌协会肿瘤代谢专业委员会常务委员

▶ 广东省抗癌协会抗肿瘤药物专业委员会主任委员

▶ 广东省药理学会肿瘤药理专业委员会前任主任委员

▶ 主要从事肿瘤细胞死亡调控、免疫逃逸与靶向药物研究,作为通讯作者论文发表于Nature Cell Biology, Science Translational Medicine, Nature Communications,Autophagy等。

▶ 申请新药发明专利12项,8项专利已获授权。

▶ 主编人民卫生出版社出版的《信号转导与疾病》。

邓蓉

▶ 中山大学肿瘤防治中心实验研究部研究员、博士生导师

▶ 华南恶性肿瘤防治全国重点实验室学术秘书

▶ 中国老年保健协会肿瘤免疫治疗专委会副主任委员

▶ 中国抗癌协会抗癌药物专业委员会常务委员

▶ 长期致力于“肿瘤细胞死亡调控机制与靶向干预”的研究

以通讯/第一(含共同)发表SCI论文20余篇,包括Nature Cell Biology, Science Translational Medicine, Nature Communications, Advanced Science, Molecular Cancer, Clinical Cancer Research,Autophagy, Oncogene等国际知名肿瘤学期刊。

▶ 主持包括国家自然科学基金(4项)在内的多项科研基金。

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项目背景

铁死亡(Ferroptosis)是铁依赖的脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式。铁死亡在肿瘤的发生发展中扮演着重要角色。近些年的研究表明诱导铁死亡是极具潜力的肿瘤治疗方式。细胞铁死亡区别其他死亡方式有几个特征,其中一个是死亡的爆发性,即一旦启动在很短时间发生大面积细胞死亡,原因是朱孝峰、邓蓉团队前期发现的PKCβII介导的脂质过氧化正反馈扩增。

铁死亡另一个显著特征是死亡的传播性,表现在细胞死亡从局灶点向外呈波浪型传播。铁死亡的传播不仅在体外细胞中观察到,在体内铁死亡相关的生理和疾病过程中(如胚胎发生、急性损伤、神经退行性疾病或肿瘤细胞中的铁死亡)也观察到,表现为大量持续的细胞死亡或组织损伤。

这提示,铁死亡传播在铁死亡相关生理及病理过程中发挥关键作用。然而,铁死亡传播的分子机制还不清楚。阐明铁死亡传播的机制将为铁死亡相关的疾病机理及肿瘤治疗提供新思路。

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研究详情

针对以上科学问题,研究团队以肿瘤细胞为模型,利用分泌组学、磷酸化组学和活细胞成像等技术,发现Galectin-13是介导细胞铁死亡传播的关键因子。分子机制的研究发现在肿瘤细胞铁死亡过程中,铁死亡的肿瘤细胞内,铁死亡感受器PKCβII感应脂质过氧化而激活,激活的PKCβII磷酸化FOXK1促进Galectin-13分泌,Galectin-13通过与邻近肿瘤细胞膜上的CD44结合来减弱SLC7A11的质膜定位,增强邻近肿瘤细胞的铁死亡敏感性,从而介导肿瘤细胞铁死亡传播。

之后研究人员探讨了Galectin-13介导的铁死传播在肿瘤治疗中的作用。通过在多种类型肿瘤细胞中的功能实验及相关分析、异种移植瘤模型等揭示铁死亡传播是肿瘤细胞铁死亡敏感性的一种新型调节模式,发现Galectin-13能强力的增强铁死亡耐受肿瘤对铁死亡诱导剂的敏感性,提示干预Galectin-13能为基于铁死亡的肿瘤治疗提供新策略。

最后,研究人员深入分析了Galectin-13-CD44复合物形成的结构基础,进而合成了的模拟性多肽。该Galectin-13模拟肽通过模拟Galectin-13的作用,促进铁死亡传播,显著增强肿瘤对铁死亡诱导剂、放疗和免疫疗法的敏感性。研究发现,肿瘤干细胞对Galectin-13模拟肽和铁死亡诱导剂联合治疗高度敏感。该多肽在体内外模型上表现出高效、低毒等优势,具有良好的应用前景。

Galectin-13降低SLC7A11质膜定位介导肿瘤细胞铁死亡传播

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