揭秘肝癌进展新机制:SLC7A11 - HSPB1 轴与铁死亡调控

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Biomedical Journal 4.1

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  肝癌治疗困境重重,常规放化疗效果不佳,有效生物标志物匮乏。研究人员聚焦 SLC7A11 与铁死亡及 HSPB1 的关系展开研究。结果发现 SLC7A11 促进肝癌进展、抑制铁死亡,且与 HSPB1 相互作用。该研究为肝癌治疗提供新策略。

  肝癌,这个隐匿在人体内部的 “杀手”,一直以来都是全球癌症领域的重点关注对象。它是全球第五大常见癌症,也是癌症相关死亡的第三大原因,其中肝细胞癌(HCC)占了肝癌的约 90%。HCC 患者的 5 年生存率仅为 10 - 15%,这背后的主要原因是早期诊断困难,等到症状明显时往往已经错过了最佳治疗时机。而且,传统的放疗和化疗手段对 HCC 的治疗效果并不理想,就像用一把钝刀去对抗凶猛的敌人,难以取得显著成效。在生物标志物方面,虽然目前已经发现了不少与 HCC 相关的标志物,但真正能有效应用于 HCC 诊断和治疗的却寥寥无几,这就好比在黑暗中摸索,始终找不到那盏照亮前行道路的明灯。
在这样的困境下,为了寻找新的治疗靶点和策略,深圳第三人民医院的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在 SLC7A11(溶质载体家族 7 成员 11)这个血浆膜蛋白上,深入探究它与铁死亡(一种新发现的细胞死亡形式)的关系,以及它在 HCC 发展过程中的作用机制。同时,研究人员还发现了 SLC7A11 与 HSPB1(热休克蛋白家族 B 成员 1)之间的相互作用,并对其进行了深入研究。该研究成果发表在《Biomedical Journal》上,为肝癌的治疗带来了新的希望。

研究人员在开展这项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,他们收集了 102 对 HCC 组织和癌旁组织样本,通过 RT - qPCR 技术检测 SLC7A11 的 mRNA 表达水平。接着,利用细胞系(如 LO2、MHCC - 97H 等)进行体外实验,采用 CCK - 8、AlamarBlue 等方法检测细胞活力和增殖情况,Transwell 实验评估细胞迁移能力。在探究蛋白相互作用时,运用了免疫共沉淀和免疫荧光技术。此外,还通过构建质粒和 RNA 干扰技术来调控基因表达,从而深入研究相关基因的功能。

下面来详细看看研究结果。

  • SLC7A11 促进 HCC 进展:研究人员通过对临床样本的检测发现,SLC7A11 在 HCC 组织中的 mRNA 水平明显高于癌旁组织。而且,SLC7A11 的表达水平与肿瘤大小呈正相关,高表达的 SLC7A11 还与患者的不良预后相关。在体外实验中,过表达 SLC7A11 能够显著促进 HCC 细胞(如 PLC/PRF/5 细胞)的活力、增殖和迁移能力,而敲低 SLC7A11 则会产生相反的效果。在体内实验中,将过表达 SLC7A11 的 PLC/PRF/5 细胞接种到裸鼠体内,肿瘤生长速度明显加快。
  • SLC7A11 促进 HCC 细胞增殖 via 抑制细胞铁死亡:通过观察发现,erastin 处理后的 HCC 细胞线粒体形态发生改变,线粒体嵴消失或减少,外膜破裂,同时细胞内游离 Fe2 +水平升高,这表明铁死亡在 HCC 细胞中发生。进一步研究发现,HCC 组织中的铁死亡水平低于癌旁组织。而过表达 SLC7A11 能够抑制 erastin 诱导的 HCC 细胞死亡,同时降低细胞内 ROS 水平,增加 GSH 水平。此外,研究还发现,阿霉素(DOX)抑制 HCC 细胞增殖的作用会被 SLC7A11 过表达所减弱,这暗示 SLC7A11 抑制了 DOX 诱导的铁死亡过程。
  • SLC7A11 与 HSPB1 相互作用并负向调节 HCC 细胞铁死亡:研究人员通过蛋白质微阵列和质谱分析筛选出与 SLC7A11 相互作用的候选蛋白,发现 HSPB1 与 SLC7A11 存在相互作用。免疫共沉淀和免疫荧光实验进一步证实了这一结果,且二者在细胞质中存在共定位现象。研究还发现,HSPB1 在 HCC 中表达上调,敲低 HSPB1 会增加 erastin 诱导的 HCC 细胞死亡,同时升高 ROS 水平,降低 GSH 水平;而过表达 HSPB1 则会产生相反的效果。此外,索拉非尼(sorafenib)诱导的 HCC 细胞死亡会被 HSPB1 过表达所抑制,且索拉非尼与铁死亡抑制剂 Fer - 1 联合使用能够部分缓解细胞死亡,这表明 HSPB1 在调节索拉非尼诱导的细胞死亡过程中发挥重要作用,且索拉非尼诱导的细胞死亡部分归因于铁死亡。

综合研究结果和讨论部分,这项研究具有极其重要的意义。它揭示了 SLC7A11 在 HCC 进展中的关键作用,即通过抑制铁死亡来促进 HCC 细胞的存活和增殖。同时,发现了 SLC7A11 与 HSPB1 相互作用形成的 SLC7A11 - HSPB1 轴,这一轴在调节 HCC 细胞铁死亡过程中起着关键作用。这一发现为 HCC 的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略,有望通过靶向 SLC7A11 - HSPB1 轴来开发新的治疗方法,提高 HCC 患者的生存率和治疗效果。此外,研究还强调了深入理解癌细胞铁死亡机制的重要性,为未来癌症治疗的研究方向提供了新的思路。

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