靶向脂肪酸合成酶通过铁死亡调节肝癌对多吉美的敏感性;在机制上,FASN上调HIF1α,抑制泛素化,促进核易位,从而上调下游靶点SLC7A11,抑制多吉美诱导的HCC铁死亡,同时促进HCC中多吉美的耐药。多吉美是一种多靶点酪氨酸激酶抑制剂(TKI),可抑制多种细胞内激酶和细胞表面激酶。此外,多吉美还可以通过其他机制拮抗HCC,如增强自然杀伤细胞触发的抗HCC活性,诱导肝癌细胞铁死亡。
TCGA基因本体富集分析发现与氧化应激反应相关的基因显著富集。当FASN缺失的Huh7SR细胞和7721SR细胞暴露于多吉美时,铁死亡抑制剂ferrostatin-1,而不是凋亡抑制剂Z-VAD-FMK,热下垂抑制剂belnacasan或坏死抑制剂necrostatin-1,显著阻断多吉美诱导的细胞死亡。此外,暴露于多吉美的FASN敲除细胞中,脂质过氧化和MDA水平也显著升高。这些结果表明FASN通过激活铁死亡使HCC细胞对多吉美重新敏感。
作者进一步探讨了通过阻断FASN激活铁死亡的潜在机制。RT-qPCR结果显示,在FASN敲除的细胞中,与铁死亡相关的基因中,只有SLC7A11的表达显著降低。此外,western blot分析结果证实,在Huh7SR和7721SR细胞中,FASN的下调与SLC7A11表达显著降低相关。作者在FASN敲除的Huh7SR和7721SR细胞中过表达SLC7A11,当暴露于多吉美时,SLC7A11可以挽救脂质过氧化产生并增加MDA浓度。
综上,这些结果表明,FASN的下调通过抑制肝癌多吉美耐药细胞中SLC7A11的表达,增强了对多吉美诱导的铁死亡的反应。
为了研究多吉美在HCC中的耐药机制,作者建立了两株多吉美耐药细胞株,分别命名为Huh7SR和7721SR。多吉美对Huh7SR和7721SR细胞的半数最大抑制浓度(IC50)显著高于亲本细胞系。与亲本细胞相比,Huh7SR和7721SR细胞更细长,核质比更小。
作者评估了在相同诱变剂浓度下,Huh7SR和7721SR相对于Huh7和7721对铁死亡的敏感性,发现Huh7SR和7721SR细胞内GSH浓度显著高于相应亲本细胞系,而细胞内脂质过氧化物、MDA和Fe2+水平较低。说明Huh7SR和7721SR具有铁死亡抗性。
为了阐明Huh7SR和7721SR细胞对铁死亡的抗性机制,作者检测了铁死亡相关基因的表达水平。结果显示,与多吉美敏感亲本细胞相比,Huh7SR和7721SR细胞中的SLC7A11 mRNA水平均显著升高。同样,western blot和IF分析显示,SLC7A11蛋白水平在两种SR细胞中也显著升高。SLC7A11在Huh7和Hep3B细胞的多吉美耐药细胞中表达显著增加。提示SLC7A11在HCC细胞多吉美耐药中起重要作用。
TCGA数据库分析发现,与对照组相比,HCC中FASN mRNA表达显著增加,FASN mRNA水平与不良无进展间期(PFI)和总生存期(OS)有很强的相关性。对71例HCC患者及癌旁组织进行免疫组化,HCC肿瘤组织标本FASN的IHC染色评分明显高于癌旁组织标本。此外,Kaplan-Meier生存分析也显示FASN高表达组的OS较差。HCC患者预后不良往往与耐药密切相关。因此,作者对组织芯片进行了进一步的分析,发现FASN表达水平与对多吉美的敏感性之间存在显著的负相关。western blot分析结果也显示,在Huh7SR和7721SR细胞中,FASN蛋白表达上调。CCK-8检测结果显示FASN在Huh7和7721细胞中过表达显著抑制多吉美诱导的细胞毒性,而FASN的缺失导致Huh7SR和7721SR细胞对多吉美的毒性反应增强。
这些数据表明FASN上调促进了HCC细胞对多吉美的耐药。
多吉美耐药是晚期肝细胞癌(HCC)患者成功治疗的关键障碍。诱导铁死亡导致肝癌耐药细胞抗氧化损伤能力受损,从而增强其对多吉美的敏感性。因此,触发铁死亡被认为是使HCC细胞对多吉美重新敏感的一个有价值的靶点。如有需要,请咨询康必行海外医疗医学顾问:4006-130-650或扫码添加下方微信,我们将竭诚为您服务!
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