ACSL1缺失通过ROS-p53-SLC7A11/GPX4轴增强肾透明细胞癌铁死亡抵抗的机制研究

《Cancer Biology & Therapy》：Loss of ACSL1 fuels ferroptosis resistance in clear cell renal carcinoma

本研究揭示了ACSL1在肾透明细胞癌(ccRCC)中的抑癌作用机制：ACSL1通过重塑脂质代谢谱，激活ROS-p53正反馈环路，下调SLC7A11/GPX4轴，从而诱导铁死亡(ferroptosis)。该发现为ccRCC的预后评估和靶向治疗提供了新的代谢干预策略。

　　

ACSL1在肾透明细胞癌中的表达特征与临床意义

生物信息学分析和临床样本验证表明，ACSL1在ccRCC肿瘤组织中显著下调，且与淋巴结转移、高Fuhrman分级和不良预后密切相关。TCGA-KIRC队列和GEO数据集（GSE36895、GSE6344）一致显示ACSL1 mRNA在肿瘤组织中低表达。免疫组化、免疫荧光和Western blot进一步证实ACSL1蛋白在癌组织中的表达缺失。生存分析提示ACSL1低表达患者总体生存期和无病生存期更短。受体操作特征曲线（ROC）分析显示ACSL1具有区分肿瘤与正常组织的诊断潜力（AUC=0.737）。

ACSL1抑制ccRCC肿瘤生长的功能研究

通过构建ACSL1过表达的ccRCC细胞系（A498和786O）及对照细胞，体外实验证实ACSL1过表达可导致细胞死亡率增加（7-AAD⁺细胞增多），增殖能力减弱（CCK-8法和克隆形成实验），迁移能力下降（划痕实验）。体内小鼠皮下成瘤实验进一步显示，ACSL1过表达组肿瘤生长缓慢，最终肿瘤重量显著降低（减少54.3%）。ACSL1敲除实验反证了其表型特异性。

ACSL1通过诱导铁死亡触发细胞死亡

细胞死亡机制筛查表明，铁死亡抑制剂（Lip-1、Fer-1）可逆转ACSL1诱导的细胞死亡，而凋亡、坏死和自噬抑制剂效果有限。透射电镜显示ACSL1过表达细胞出现线粒体皱缩、嵴消失等典型铁死亡超微结构特征。JC-1染色提示线粒体膜电位下降，且可被铁死亡抑制剂挽救。分子机制上，ACSL1过表达下调了关键铁死亡抑制蛋白SLC7A11和GPX4，并引起铁离子（Fe²⁺）、活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）和C11-BODIPY氧化水平升高，同时谷胱甘肽（GSH）耗竭。

脂质组学揭示ACSL1调控脂质代谢重塑

非靶向脂质组学分析显示，ACSL1过表达引起磷脂酰乙醇胺（PE）种类的显著变化，尤其是含花生四烯酸（C20:4）和肾上腺酸（C22:4）的PE物种明显富集。KEGG通路分析提示花生四烯酸代谢通路被激活，表明ACSL1通过脂质重构营造了易于发生脂质过氧化的微环境。

ACSL1通过ROS-p53-SLC7A11/GPX4轴放大铁死亡信号

转录组测序发现ACSL1过表达细胞中p53信号通路、铁死亡和脂代谢相关基因显著富集。ACSL1上调TP53 mRNA和p53蛋白表达，并抑制SLC7A11和GPX4。使用p53抑制剂PFTβ可恢复SLC7A11/GPX4表达，并逆转ACSL1诱导的铁死亡表型。进一步机制研究表明，ACSL1诱导的ROS积累是p53激活的上游事件：ROS清除剂NAC处理不仅降低ROS水平，还抑制p53表达，恢复SLC7A11/GPX4水平，并挽救铁死亡指标。

讨论与展望

本研究首次证实ACSL1作为脂代谢酶在ccRCC中通过诱导铁死亡发挥抑癌作用，并揭示了ROS-p53-SLC7A11/GPX4正反馈环路的关键调控机制。ACSL1低表达与ccRCC恶性进展及耐药性相关，其表达水平可能成为预测铁死亡诱导治疗反应的生物标志物。未来研究可探索ACSL1激动剂与铁死亡诱导剂的联合治疗策略。本研究为ccRCC的代谢干预提供了新的理论依据和治疗方向。