POU3F3通过视黄酸代谢通路调控肝癌细胞铁死亡抵抗的机制研究及靶向抑制剂发现

本研究针对肝癌治疗中索拉非尼耐药的关键难题，通过全基因组CRISPR/Cas9筛选技术鉴定出POU3F3转录因子通过激活视黄酸(RA)代谢基因簇(ADH4/ALDH1A1/ALDH1A3等)促进RA合成，从而介导肝癌细胞对铁死亡(ferroptosis)抵抗的新机制。研究人员发现天然化合物rosarin能特异性抑制POU3F3，与索拉非尼协同增强抗肿瘤效果，为克服肝癌耐药提供了创新治疗策略。

　　

肝癌作为全球高发恶性肿瘤，五年生存率长期徘徊在15%左右，其中索拉非尼耐药是临床治疗面临的主要瓶颈。虽然该药物通过抑制SLC7A11诱导铁死亡的机制已被阐明，但肿瘤细胞通过多种还原物质（如辅酶Q₁₀）抵抗脂质过氧化的"逃逸策略"仍不清楚。惠州市中心人民医院科研中心的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究，首次揭示了视黄酸代谢通路在肝癌铁死亡抵抗中的核心作用。

研究人员采用全基因组CRISPR/Cas9体内筛选技术，结合分子动力学模拟和表面等离子共振(SPR)等前沿方法，对60例临床样本进行多组学分析。关键实验技术包括：1)建立荷瘤小鼠模型进行体内CRISPR筛选；2)染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因验证转录调控机制；3)计算机辅助虚拟筛选结合SPR验证抑制剂结合活性；4)代谢组学检测铁死亡相关指标(ROS/MDA/铁离子)。

【RA代谢基因簇介导索拉非尼抵抗】通过比较敏感型(PLC/PRF/5)和耐药型(Hep3B)肝癌细胞，发现耐药细胞中ADH4、ALDH1A1等RA代谢酶显著上调（图2E-F）。外源RA可使索拉非尼IC₅₀值提高3.2倍（图2D），证实该通路是抵抗铁死亡的关键防线。

【POU3F3的枢纽调控作用】转录因子富集分析锁定POU3F3可同时调控所有RA代谢基因（图3A）。ChIP-qPCR证实其直接结合ADH4(-1575~-1563)、ALDH1A1(-1455~-1443)等启动子区域（图3G）。临床样本显示POU3F3阳性患者生存期缩短8.4个月（图5K），且伴随RA水平升高（图5L）。

【靶向干预策略】虚拟筛选发现天然产物rosarin与POU3F3的390SER/396SER形成氢键（图6G），K_d值达7.57μM（图6I）。体内实验显示rosarin使索拉非尼抑瘤效果提升2.3倍（图7H），并显著降低KI67和PCNA表达（图7K）。

该研究创新性在于：1)首次阐明POU3F3-RA代谢轴是肝癌铁死亡抵抗的共性机制；2)开发出首个POU3F3小分子抑制剂rosarin；3)为"转录因子靶向治疗"提供了成功范例。研究不仅解决了索拉非尼耐药的基础科学问题，更通过"老药新用"策略加速临床转化，对改善肝癌治疗格局具有重要价值。