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ARID1A缺失通过双重靶向GPX4和铁稳态增强c-MET抑制敏感性并诱导铁死亡:结直肠癌治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月15日 来源:Cell Death & Differentiation 13.7
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本研究针对ARID1A缺失的结直肠癌(CRC)治疗难题,通过全激酶抑制剂筛选发现c-MET抑制剂可诱导合成致死效应。研究人员揭示了ARID1A-c-MET-NRF2轴通过调控GPX4转录和铁稳态,增强ARID1A缺陷CRC对铁死亡的敏感性。该研究为ARID1A突变癌症的精准治疗提供了新靶点,并支持FDA已批准的c-MET抑制剂(如克唑替尼)的临床转化潜力。
在肿瘤治疗领域,染色质重塑复合物SWI/SNF的亚基ARID1A因其高频突变(卵巢透明细胞癌中达57%,结直肠癌中约10%)成为研究热点。然而,ARID1A缺失如何影响肿瘤细胞命运仍存在关键知识空白。尤其值得注意的是,临床数据显示ARID1A蛋白丢失与结直肠癌分期进展正相关(晚期肿瘤中达35.2%),但针对这类患者的靶向治疗策略尚未突破。
来自中国的研究团队在《Cell Death & Differentiation》发表的研究中,通过创新性实验设计揭示了ARID1A缺失与c-MET抑制之间的合成致死关系。研究人员首先利用CRISPR-Cas9构建ARID1A基因敲除(KO)的HCT116结直肠癌细胞系,随后对430种激酶抑制剂进行高通量筛选,意外发现c-MET特异性抑制剂PHA-665752对ARID1A-KO细胞具有选择性杀伤作用。这一现象在FDA已批准药物克唑替尼(crizotinib)和卡博替尼(cabozantinib)中同样得到验证。
研究采用的关键技术包括:全基因组激酶抑制剂筛选、异种移植瘤模型(BALB/c裸鼠)、RNA测序(Illumina HiSeq平台)、染色质免疫沉淀(ChIP)分析GPX4启动子结合、流式细胞术检测活性氧(ROS)和脂质过氧化(C11-BODIPY探针),以及铁离子荧光标记(calcein-AM)。
主要研究发现
激酶筛选揭示c-MET的合成致死效应
通过IC50值比较,c-MET抑制剂在ARID1A-KO细胞中的敏感性较野生型提高3-5倍(PHA-665752 IC50:1.2 μM vs 4.7 μM)。动物实验显示,30 mg/kg剂量的PHA-665752可使ARID1A-KO肿瘤体积缩小68%,而野生型仅减少19%。
铁死亡敏感性机制解析
RNA-seq分析发现ARID1A缺失导致GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)表达下调50%,同时铁输出蛋白SLC40A1(ferroportin)减少70%。这引发细胞内游离铁积累(calcein-AM荧光降低42%)和谷胱甘肽(GSH)耗竭(GSH/GSSG比值下降60%)。
ARID1A-c-MET-NRF2调控轴
ChIP实验证实ARID1A与NRF2(核因子E2相关因子2)共同结合于GPX4启动子区(-251至-500 bp区域富集度达8.7倍)。ARID1A缺失导致NRF2核定位减少55%,而c-MET过表达可挽救这一现象。
治疗策略验证
铁死亡抑制剂ferrostatin-1可完全阻断PHA-665752诱导的细胞死亡(存活率从32%恢复至89%),而GPX4过表达使ARID1A-KO细胞对c-MET抑制剂的抵抗性提高3.1倍。
这项研究首次阐明染色质重塑因子与受体酪氨酸激酶的交叉对话机制:ARID1A通过维持c-MET表达保障NRF2介导的GPX4转录,而ARID1A缺失使癌细胞依赖残余c-MET活性抵抗铁死亡。临床意义在于,约26%的结直肠癌患者存在ARID1A蛋白丢失,该发现为这类患者提供了FDA已批准药物的精准治疗选择。研究还提示GPX4表达水平可能作为预测c-MET抑制剂疗效的生物标志物。
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