靶向PRDX6与GSTP1协同抑制:神经母细胞瘤分化治疗的新策略及其分子机制

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  (编辑推荐)本研究揭示MYCN通过直接调控抗氧化酶PRDX6和GSTP1维持神经母细胞瘤(NB)未分化状态,联合抑制二者可协同诱导氧化应激、脂滴(LD)积累及功能性神经元分化,其作用通路独立于临床现有维甲酸(RA)方案,为克服RA耐药提供新靶点。

  

高表达抗氧化酶基因与不良预后及神经分化的关联

神经母细胞瘤(NB)作为儿童交感神经系统胚胎性肿瘤,其高危病例常伴随MYCN癌基因扩增。研究发现,MYCN驱动代谢重编程,上调包括硫氧还蛋白1(TXN)、谷胱甘肽S-转移酶Pi 1(GSTP1)、过氧化物酶2(PRDX2)和过氧化物酶6(PRDX6)在内的抗氧化酶表达,且高表达与患者生存率显著负相关。通过小分子抑制剂(如PRDX6抑制剂MJ33)处理NB细胞系,可诱导神经突生长、凋亡标志物cleaved PARP-1/caspase-3上调,并伴随MYCN水平下降,提示抗氧化系统抑制可触发分化与凋亡的双重效应。

PRDX6抑制诱导类RA分化表型但机制迥异

MJ33处理MYCN扩增(MNA)细胞系SK-N-BE(2)和非扩增(NMNA)细胞系SH-SY5Y后,神经分化标志物p75NTR
、分泌粒蛋白II(SCG2)及微管蛋白β3(TUBB3)表达升高,形态学呈现神经元样突起。值得注意的是,MJ33诱导的分化伴随脂滴(LD)积累,而RA处理仅部分依赖此途径。敲低PRDX6的细胞同样显示LD积累与分化表型,且代谢分析表明LD形成与能量代谢无关,而是为神经突生长提供膜脂原料。

脂滴积累是PRDX6抑制诱导分化的关键环节

通过二酰基甘油酰基转移酶抑制剂(DGATi)阻断LD形成后,MJ33的分化效应被显著抑制,而RA诱导的分化不受影响。透射电镜与油红O染色证实,PRDX6抑制后LD数量与体积增加,且与神经元活性增强相关。这一发现揭示了PRDX6通过调控脂代谢影响NB细胞命运的新机制。

PRDX6与GSTP1在发育与肿瘤中的表达特征

单细胞RNA测序显示,小鼠胚胎肾上腺发育中,Prdx6与Gstp1在E12.5期Schwann细胞前体(SCPs)中与Mycn共表达,提示其在交感神经发育中的作用。NB患者数据分析表明,PRDX6在间质样(MES)肿瘤中高表达,而GSTP1在去甲肾上腺素能(NOR)群体中富集,二者联合高表达(HighPRDX6+GSTP1
)与未分化状态和不良预后显著相关。

MYCN直接调控PRDX6/GSTP1的分子证据

染色质免疫沉淀(ChIP)证实MYCN结合PRDX6启动子区E-box元件,且诱导性敲低MYCN可降低PRDX6蛋白水平。这一调控关系解释了为何MNA肿瘤中PRDX6/GSTP1始终高表达,为靶向干预提供理论依据。

双靶点抑制的协同效应与神经元功能激活

MJ33与GSTP1抑制剂EZ(ezatiostat)联用显示协同抗增殖作用,并显著增强ROS生成。双抑制剂处理后的细胞表现出更长的神经突、更高的SCG2/TUBB3表达,以及钙信号介导的神经元电活动,其成熟度超越RA处理组。蛋白组学分析揭示,联合治疗特异性激活CREB(S133磷酸化)及其下游靶点VGF神经生长因子、GDF15,而RA则富集视黄醇结合蛋白(RBP1)通路。

体内验证与临床转化潜力

SK-N-BE(2)异种移植模型中,MJ33+EZ联合治疗显著抑制肿瘤生长,病理切片显示Ki67降低、MYCN减少及神经标志物升高。值得注意的是,MJ33与临床化疗药物长春新碱(vincristine)或依托泊苷(etoposide)联用分别呈现协同与相加效应,为克服化疗耐药提供新思路。

讨论与展望

本研究阐明PRDX6-GSTP1轴通过维持氧化还原稳态阻碍NB分化,其抑制可触发CREB介导的神经元成熟程序,且与RA通路互不重叠。GSTP1抑制剂EZ(已获FDA孤儿药资格)的临床转化潜力,以及PRDX6在化疗增敏中的作用,为高危NB患者提供了差异化治疗策略。未来需探索双靶点抑制与RA序贯治疗的协同性,以及其在MES表型肿瘤中的适用性。

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