靶向LDHA-AMBRA1轴:三氟丙嗪和反苯环丙胺通过促进LDHA介导的AMBRA1泛素化逆转肺腺癌顺铂原发性耐药

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3

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  【编辑推荐】针对肺腺癌(LUAD)顺铂原发性耐药(PDR)难题,中国药科大学团队发现LDHA通过非代谢酶活性促进AMBRA1泛素化降解,激活Cyclin D1/BCL2通路驱动耐药。研究首次证实抗精神病药物三氟丙嗪(TRI)和反苯环丙胺(TRA)作为LDHA抑制剂可显著增强顺铂疗效,为临床克服PDR提供新策略。

  

肺腺癌(LUAD)作为非小细胞肺癌(NSCLC)的主要亚型,其治疗面临严峻挑战——约40%患者对一线化疗药物顺铂存在原发性耐药(PDR),导致中位生存期不足两年。传统研究多聚焦于获得性耐药(ADR),而对PDR机制的认识仍存巨大空白。更棘手的是,尽管糖酵解关键酶乳酸脱氢酶A(LDHA)在肿瘤代谢重编程中的作用已被广泛报道,但其非代谢功能及在PDR中的具体机制尚未阐明。

中国药科大学研究团队在《Biochemical Pharmacology》发表的重要研究,首次揭示了LDHA通过非酶活性调控自噬关键蛋白AMBRA1泛素化降解的新机制。研究人员利用GDSC数据库筛选的8种具有PDR特征的LUAD细胞株模型,结合临床样本分析发现:LDHA高表达与顺铂耐药显著相关,且通过促进E3泛素连接酶RNF2与AMBRA1的结合,加速后者降解,进而激活Cyclin D1和BCL2通路。更具突破性的是,通过药物重定位策略筛选出两种已上市药物——抗精神病药三氟丙嗪(TRI)和抗抑郁药反苯环丙胺(TRA),证实其能有效阻断LDHA-AMBRA1轴,在动物模型中使顺铂疗效提升3倍以上。

关键技术方法包括:基于GDSC数据库的LUAD细胞系耐药性分析、CRISPR-Cas9基因编辑构建LDHA敲除模型、免疫共沉淀(Co-IP)验证蛋白互作、体内异种移植瘤实验等。

【LDHA在顺铂耐药LUAD细胞系中高表达且预后不良】
通过检测8种LUAD细胞系的IC50值,发现耐药株LDHA表达量是敏感株的2.1-3.8倍。TCGA数据分析显示,LDHA高表达患者总生存期缩短42%(P<0.001)。

【LDHA通过非代谢功能促进AMBRA1泛素化】
质谱分析鉴定出LDHA与AMBRA1存在直接相互作用。突变实验证实LDHA的酶活性中心K5Q突变体仍能介导AMBRA1降解,提示该过程不依赖其催化功能。CHX追踪实验显示LDHA使AMBRA1半衰期从9.2小时缩短至3.5小时。

【RNF2介导的泛素化是关键分子机制】
Co-IP实验揭示LDHA作为支架蛋白,促进RNF2与AMBRA1的K48位多聚泛素化结合。Ub突变体实验证实K48连接特异性调控AMBRA1降解。

【TRI和TRA显著逆转耐药】
分子对接显示TRI/TRA与LDHA结合能分别为-8.5/-7.9 kcal/mol。在PDX模型中,TRI+顺铂组肿瘤体积较单药组减少68%(P<0.01),且未增加毒性。

这项研究不仅阐明了LDHA-AMBRA1轴在PDR中的核心地位,更开创性地通过老药新用策略解决了临床耐药难题。特别值得注意的是,TRI和TRA作为已通过临床安全验证的药物,其转化应用周期可大幅缩短。研究为代谢酶的非经典功能研究提供了范式,也为联合用药方案设计提供了新靶点。正如通讯作者Pei Zhang强调的,该发现"实现了从机制研究到临床转化的完整闭环",对改善晚期LUAD治疗现状具有重要价值。

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