伊布替尼通过氧化还原失稳促进弥漫性大B细胞淋巴瘤铁死亡的治疗新策略
《Cell Death Discovery》:Redox destabilization by ibrutinib promotes ferroptosis in diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL)
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时间:2025年11月02日
来源:Cell Death Discovery 7
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【编辑推荐】针对弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)特别是ABC亚型存在治疗抵抗的临床难题,本研究揭示伊布替尼可通过消耗谷胱甘肽(GSH)和抑制GPX4蛋白表达双重机制,与GPX4抑制剂产生协同作用,诱导铁死亡。该发现为DLBCL的联合治疗提供了新思路,拓展了BTK抑制剂的非经典功能应用。
弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为最常见的侵袭性非霍奇金淋巴瘤,其治疗面临严峻挑战。尽管标准治疗方案R-CHOP(利妥昔单抗+环磷酰胺+多柔比星+长春新碱+泼尼松)可使约60%患者获得临床治愈,但相当部分患者会出现原发性耐药或治疗后复发。这种异质性反应模式与DLBCL包含不同分子亚型密切相关,其中生发中心B细胞样(GCB)和活化B细胞样(ABC)亚型具有截然不同的生物学特性。尤为值得关注的是,ABC-DLBCL患者预后较差,对一线治疗方案反应不佳,这主要归因于其特有的分子特征——慢性NF-κB通路激活和凋亡抵抗。
传统治疗策略主要依赖凋亡途径诱导肿瘤细胞死亡,然而肿瘤细胞通过上调抗凋亡蛋白等方式产生耐药性,促使科学家将目光转向非凋亡性细胞死亡方式。铁死亡(ferroptosis)作为一种铁依赖性、脂质过氧化驱动的调节性坏死形式,近年来在肿瘤治疗领域展现出巨大潜力。已有研究表明,DLBCL是對铁死亡最敏感的肿瘤类型之一,但单独使用铁死亡诱导剂往往需要高剂量,可能受到毒性限制。因此,开发合理的联合策略以增强铁死亡敏感性同时减少脱靶效应成为当前研究热点。
在这项发表于《Cell Death Discovery》的研究中,研究团队系统探讨了布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)抑制剂伊布替尼(ibrutinib)在DLBCL铁死亡诱导中的协同作用。通过转录组学和脂质组学分析,研究人员发现DLBCL细胞虽然缺乏多不饱和脂肪酸(PUFA)的明显富集,但核心铁死亡保护机制相关基因表达显著上调,提示其存在活跃的脂质抗氧化防御状态。
研究团队采用的主要技术方法包括:人类和小鼠DLBCL细胞系模型、蛋白质印迹分析、细胞活力检测(CellTiter-Glo?)、流式细胞术(脂质ROS测定BODIPY C11、细胞死亡PI染色)、谷胱甘肽定量分析、突变特征生物信息学分析以及脂质组学(Nano-ESI-MS/MS)技术。其中人类样本来源于TCGA数据库和GTEx门户的正常B细胞数据,部分实验使用了健康供体的原代B细胞。
通过分析公共数据集,研究团队发现非霍奇金淋巴瘤(NHL)细胞系对GPX4小分子抑制剂ML210高度敏感。与正常B细胞相比,DLBCL恶性细胞中GPX4、FSP1、GCH1等铁死亡保护机制关键组分表达上调,同时ACSL4和CD71(铁转运蛋白)表达增强,表明其具备易于发生铁死亡的分子基础。有趣的是,尽管存在这种易感性,ABC-DLBCL细胞的脂质组成分析显示多不饱和脂肪酸含量反而低于正常B细胞,单不饱和和饱和脂肪酸相对富集,这可能是细胞对持续性高水平活性氧(ROS)的适应性反应。
研究人员使用两种化学结构不同的GPX4抑制剂(ML210和RSL3)处理多个人类ABC-DLBCL和GCB-DLBCL细胞系,发现所有细胞系均表现出剂量依赖性的活力下降,且亚型间无显著差异。重要的是,这种效应可被铁死亡特异性抑制剂ferrostatin-1(Fer-1)完全逆转,而凋亡抑制剂zVAD-fmk和坏死性凋亡抑制剂necrostatin-1s(Nec-1s)无保护作用,证实了细胞死亡方式为铁死亡。尤为关键的是,从健康供体分离的CD19+ B细胞即使在高浓度ML210处理下仍保持活力,表明GPX4抑制对恶性B细胞具有选择性杀伤作用。
伊布替尼与GPX4抑制协同诱导脂质ROS和细胞死亡
研究人员发现,即使在低于细胞毒性阈值的浓度下,伊布替尼与GPX4抑制剂联合使用也能产生显著的协同效应。BLISS独立性模型分析证实两者之间存在相加作用。这种协同效应在脂质ROS水平上同样明显——联合处理显著增强BODIPY C11氧化,且该效应可被Fer-1逆转。值得注意的是,这种协同作用在不同GPX4抑制剂(ML210和RSL3)和不同DLBCL亚型中均得到验证,表明其具有普遍性和可重复性。
机制研究表明,伊布替尼通过双重途径增强铁死亡敏感性:一方面,其化学结构中的反应性硫醇基团可直接消耗谷胱甘肽(GSH),降低GPX4的必需辅因子水平;另一方面,伊布替尼通过翻译抑制而非转录调控或蛋白酶体降解方式下调GPX4蛋白表达。这种翻译抑制具有广谱性,同时影响cFLIP、MCL-1和cMYC等短半衰期蛋白。值得注意的是,GSH补充不能逆转伊布替尼介导的GPX4下调,而蛋白酶体抑制剂MG-132同样无法阻止该效应,进一步证实了翻译抑制机制。
本研究系统阐明了DLBCL特别是ABC亚型存在高度氧化应激状态和适应性脂质抗氧化防御的特征,为铁死亡靶向治疗提供了理论依据。伊布替尼作为临床批准的BTK抑制剂,展现出超越传统 kinase 抑制功能的新作用——通过消耗GSH和抑制GPX4翻译双重机制,有效增强DLBCL细胞对铁死亡的敏感性。
该研究的临床意义主要体现在三个方面:首先,为复发难治性DLBCL特别是NF-κB成瘾的ABC亚型提供了联合治疗新策略;其次,恶性B细胞对铁死亡的选择性敏感性可能减轻传统细胞毒性药物的剂量限制性毒性;第三,重新定义了伊布替尼作为铁死亡增敏剂的功能,为其在ViPOR(venetoclax、ibrutinib、prednisone、obinutuzumab和lenalidomide)方案中的疗效提供了潜在机制解释。
值得注意的是,研究中观察到的伊布替尼对蛋白翻译的广谱抑制作用提示其可能存在更广泛的生物学效应,这为理解其临床不良反应(如急性肾损伤)提供了新视角。未来需要在原代患者样本和体内模型中进一步验证这一联合策略的转化潜力,并评估BTK-GPX4双靶向治疗的安全性。
该研究不仅定义了铁死亡作为DLBCL联合治疗的基础,还揭示了伊布替尼直接调节抗氧化防御的先前未被认识的功能,为将铁死亡基础策略整合进侵袭性、治疗抵抗性淋巴瘤的治疗武器库建立了机制框架。
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