頂尖學術期刊《自然》上,自然重靶近日發表的研究一篇研究論文為新的抗癌療法指出了方向。來自美國德克薩斯大學MD安德森癌癥中心的揭示科研團隊發現了專門保護細胞線粒體的一套抗氧化系統,可以對抗細胞的促進特殊死亡過程——鐵死亡。基于對這一機制的癌細理解,研究人員通過臨床前研究表明,胞死靶向該系統的自然重靶抑制劑可以促進癌細胞死亡,抑制腫瘤生長,研究有望開發為強大的揭示抗癌藥物。
線粒體是促進細胞的產能中心,但在產能過程中生成的癌細活性氧(ROS)會破壞線粒體膜,形成有毒的胞死脂質過氧化物。當脂質過氧化物過度積累,自然重靶細胞觸發特定的研究死亡程序,這種死亡形式被稱為鐵死亡(ferroptosis)。揭示
鐵死亡是近年新確認的一種細胞死亡形式,引起了科學界的極大興趣。癌細胞生長活躍,尤其需要抑制脂質過氧化物的堆積才能防御鐵死亡;反過來,如何誘發鐵死亡被看作一種關鍵的腫瘤抑制機制。
“通過理解鐵死亡以及細胞如何防御鐵死亡,我們可以制定治療策略來阻斷那些防御機制并觸發細胞死亡。”這項研究的共同通訊作者甘波誼教授指出。
先前的研究發現,谷胱甘肽過氧化物酶4(GPX4)是細胞防御鐵死亡的一種關鍵機制。而在這項研究中,甘教授領銜的團隊使用GPX4抑制劑處理癌細胞,尋找細胞能利用的其他保護和修復機制。
代謝組學分析的結果指向了二氫乳清酸脫氫酶(DHODH),這是位于線粒體內膜的一種酶,通常參與嘧啶生物合成途徑。在GPX4低表達的腫瘤細胞中,假如DHODH活性喪失,會導致線粒體中脂質過氧化物的積累,激活細胞發生鐵死亡。
相反在缺少DHODH的情況下,高表達GPX4的細胞仍能繼續防御鐵死亡。這些結果表明,DHODH和GPX4構成了線粒體中對抗氧化損傷的雙重防御體系。