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ESRP1通过促进铁死亡抑制弥漫型胃癌进展的机制研究及治疗靶点发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4
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本研究针对弥漫型胃癌(DGC)临床预后差、缺乏有效治疗靶点的问题,揭示了RNA结合蛋白ESRP1通过上调DHCR7表达增强铁死亡(ferroptosis)敏感性的新机制。研究人员通过多组学分析和体内外实验证实,ESRP1高表达可显著抑制DGC恶性进展,为铁死亡诱导疗法和靶向药物筛选提供了新策略,对改善DGC患者预后具有重要临床意义。
胃癌是全球第五大高发恶性肿瘤,其中弥漫型胃癌(DGC)因细胞黏附性差、早期诊断困难,其五年生存率显著低于肠型胃癌(IGC)。更棘手的是,DGC对现有化疗方案易产生耐药,且缺乏像HER2这样的明确治疗靶点。这种临床困境背后,是学界对DGC特有分子机制的认知空白。
在这一背景下,山东第一医科大学附属省立医院胃肠外科团队在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》发表重要成果。研究人员发现上皮剪接调节蛋白1(ESRP1)在DGC中表达显著降低,且与患者良好预后相关。通过构建多种动物模型证实,ESRP1过表达可抑制肿瘤生长和肝/肺/淋巴结转移。机制上首次揭示ESRP1通过与7-脱氢胆固醇还原酶(DHCR7)相互作用,上调这一促铁死亡关键调控因子,增强DGC细胞对铁死亡的敏感性。对于ESRP1低表达患者,研究还筛选出IMD-0354等3种敏感小分子药物,为临床分层治疗提供了新选择。
研究采用TCGA、ACRG等6个公共数据集进行生物信息学分析,结合单细胞RNA测序解析肿瘤微环境特征。实验部分使用CRISPR-Cas9基因编辑构建稳转细胞株,通过透射电镜观察铁死亡特征性线粒体形态,并建立皮下移植瘤、脾脏注射肝转移、尾静脉肺转移等小鼠模型验证表型。代谢组学分析采用ssGSEA算法,药物筛选整合GDSC和PRISM数据库。
ESRP1表达与DGC预后正相关
通过交叉分析6个队列的差异表达基因,发现14个DGC特征基因中仅ESRP1和RHOQ具有预后价值。多中心数据验证显示,ESRP1高表达组患者中位生存期显著延长(ACRG队列HR=0.57,p=0.014),且是独立预后因素。
ESRP1抑制肿瘤恶性表型
体外实验表明,过表达ESRP1使MKN45细胞增殖率降低42%(p<0.001),Transwell侵袭细胞数减少68%。小鼠模型中,ESRP1过表达组肝转移结节数减少5.3倍(p<0.01),肺转移重量下降52%(p<0.05)。
基因组与微环境特征
ESRP1低表达组富集EMT亚型(p<0.001)和CDH1高频突变(34% vs 12%),而高表达组具有更高肿瘤突变负荷(TMB)和MSI亚型。单细胞测序显示ESRP1low
组免疫抑制性CAFs和Tregs显著增多。
铁死亡调控新机制
RNA-seq筛选出229个铁死亡相关差异基因,验证ESRP1通过直接结合DHCR7(共定位系数0.82)上调其表达2.7倍(p<0.001)。这导致细胞内活性氧(ROS)增加1.8倍,谷胱甘肽(GSH)水平下降41%(均p<0.01),电镜观察到典型铁死亡线粒体皱缩。
转化医学价值
基于药物敏感性分析,发现IKKβ抑制剂IMD-0354对ESRP1low
细胞IC50
降低6.5倍(p<0.001)。蛋白组学数据提示ESRP1high
患者可能受益于erastin等铁死亡诱导剂。
该研究不仅阐明ESRP1-DHCR7轴在DGC铁死亡调控中的核心作用,更创新性地提出"分子分型-机制解析-精准治疗"的研究范式。通过将基础发现与临床数据库、药物库智能对接,既解决了DGC靶点匮乏的临床痛点,也为其他实体瘤的铁死亡研究提供了方法论参考。特别值得注意的是,研究团队开发的"多组学交叉验证-体内外功能互补-计算模拟辅助"技术体系,为复杂疾病的机制研究树立了新标杆。
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