撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
細胞死亡是一種重要的生物學過程,參與胚胎發育、組織穩態以及疾病的發生發展。盡管由 caspase 酶介導的程序性細胞死亡——細胞凋亡(apoptosis)已得到充分研究,但非凋亡性細胞死亡在癌癥研究中引起了越來越多的關注。
鐵死亡(ferroptosis)是一種鐵依賴的的氧化性細胞死亡形式,可靶向作用于抗凋亡的腫瘤細胞。這種不依賴 caspase 酶的機制通常由抗氧化系統調節,尤其是 SLC7A11-GSH-GPX4 通路,其功能紊亂會導致細胞膜上脂質過氧化物不受控制積累,從而引發細胞崩潰。理解并操控脂質過氧化對于開發有效的癌癥療法至關重要。
2025 年 4 月 14 日,德克薩斯大學西南醫學中心唐道林、康睿等人在 Cell 子刊Cell Metabolism上發表了題為:Cytosolic cytochrome c represses ferroptosis 的研究論文。
該研究首次發現,細胞質細胞色素C(CYCS)能夠抑制鐵死亡,這挑戰了 CYCS 在細胞死亡中作為促凋亡因子的傳統認知 。
細胞質細胞色素 C(CYCS),由線粒體釋放,是啟動 caspase 酶依賴的細胞凋亡的觸發因素。線粒體膜通透性增強時,將 CYCS 釋放到胞質,與 APAF1 和 caspase-9 形成凋亡小體,進而激活下游凋亡通路。
在這項最新研究中,研究團隊揭示了 CYCS 的一個意想不到的新作用——抑制鐵死亡。研究團隊通過質譜分析和定點突變揭示了一個由磷酸酶 INPP4A 和 CYCS 組成的細胞質復合物——CYCS-INPP4A,其不同于線粒體凋亡過程中形成的 CYCS-APAF1-caspase-9 凋亡小體。CYCS 能夠提升 INPP4A 的酶活性,從而促進磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns3P)的生成,防止磷脂過氧化和質膜破裂,從而避免鐵死亡。
研究團隊進一步篩選并鑒定出了一種小分子化合物——10A3,其可破壞 CYCS 與 INPP4A 之間的相互作用。在體外培養的腫瘤細胞中,10A3 能夠增強其鐵死亡敏感性,在免疫功能正常的小鼠胰腺癌模型中,10A3 與鐵死亡誘導劑 IKE 聯合使用,能夠顯著抑制腫瘤進展、延長生存期,增強腫瘤特異性 CD8+T 細胞的免疫應答,展現出良好的抗腫瘤潛力。
該研究的核心發現:
細胞質 CYCS 促進細胞凋亡并抑制鐵死亡;
細胞質 CYCS 與 INPP4A 相互作用以驅動磷脂酰肌醇代謝;
化合物 10A3 可破壞 CYCS-INPP4A 相互作用并增強鐵死亡;
靶向 CYCS-INPP4A 復合物可增強體內腫瘤抑制作用。
總的來說,這項研究重新定義了我們對細胞質 CYCS 復合物的認識,這些復合物控制著多種細胞死亡途徑(細胞凋亡、鐵死亡)。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(25)00149-4
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