靶向Nrf2-HMOX1通路逆转非小细胞肺癌顺铂耐药：铁死亡调控的新策略

本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)顺铂耐药难题，揭示了Nrf2-HMOX1通路通过抑制铁死亡(ferroptosis)介导耐药的关键机制。研究人员通过构建耐药细胞模型(A549/DDP)，结合RNA测序和临床样本分析，证实抑制Nrf2可增强顺铂诱导的铁死亡，而HMOX1激动剂CoPP能逆转该效应。该发现为克服NSCLC化疗耐药提供了新靶点，相关成果发表于《Cell Death Discovery》。

　　

肺癌长期占据全球癌症发病率和死亡率首位，其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比达85%。顺铂(cisplatin)作为一线化疗药物，其疗效常因耐药性而受限。近年研究发现，铁死亡(ferroptosis)这种铁依赖性细胞死亡形式与化疗敏感性密切相关，而转录因子Nrf2（核因子E2相关因子2）作为氧化应激的核心调控者，在KEAP1突变型肺癌中异常激活，可能通过未知机制参与耐药过程。

南通大学附属医院团队在《Cell Death Discovery》发表的研究，首次阐明Nrf2通过上调血红素加氧酶1(HMOX1)抑制铁死亡，从而促进顺铂耐药。研究通过构建耐药细胞株A549/DDP（耐药指数达3.46），发现耐药细胞中Nrf2和HMOX1表达显著高于亲本A549细胞，且与线粒体形态异常、活性氧(ROS)积累等铁死亡特征呈负相关。RNA测序显示Nrf2敲除后，HMOX1与铁死亡相关基因(SLC7A11、GPX4等)同步下调，而铁死亡促进因子ACSL4上调。临床样本分析进一步证实，Nrf2与HMOX1表达呈正相关(r=0.426)，且高表达患者预后更差。

关键技术包括：1）耐药细胞模型构建与CCK-8药敏检测；2）透射电镜观察线粒体超微结构；3）流式细胞术检测ROS（DCFH-DA探针）和脂质过氧化（C11-BODIPY探针）；4）RNA测序与生物信息学分析；5）93例NSCLC患者组织免疫组化验证。

主要结果

1. 顺铂耐药模型的建立
   A549/DDP细胞对顺铂的IC₅₀达45.94μM，是亲本细胞的3.46倍。克隆形成实验和PI染色显示耐药细胞存活率显著升高（p<0.0001）。

2. 顺铂诱导铁死亡的证据
   电镜观察到顺铂处理后线粒体皱缩、嵴断裂等铁死亡特征，与铁死亡诱导剂erastin类似。铁螯剂DFO可部分逆转细胞死亡，证实铁死亡参与顺铂毒性（p<0.0001）。

3. Nrf2的耐药调控作用
   Nrf2敲除使耐药细胞对顺铂敏感性恢复，ROS和MDA水平升高2.1倍（p<0.001），而HMOX1诱导剂CoPP能逆转该效应，证实Nrf2-HMOX1轴的核心地位。

4. 临床相关性验证
   免疫组化显示Nrf2与HMOX1在低分化肿瘤中高表达，且与淋巴结转移（p=0.003）、远处转移（p=0.003）显著相关。

5. 靶向干预策略
   Nrf2抑制剂ML385通过抑制HMOX1使GPX4蛋白降低64%（p<0.0001），ACSL4增加1.8倍（p<0.05），显著增强顺铂的细胞毒性。

这项研究首次将Nrf2-HMOX1通路与铁死亡调控网络关联，不仅解释了KEAP1突变型肺癌的耐药机制，更提供了ML385等靶向药物的治疗潜力。值得注意的是，HMOX1通过分解血红素产生具有抗氧化作用的胆红素，同时释放促氧化的游离铁，其双重角色为后续研究留下探索空间。该成果为逆转NSCLC化疗耐药提供了理论依据和转化方向，入选期刊封面文章也凸显其重要性。