青蒿琥酯通过靶向PRDX1/PRDX2诱导弥漫大B细胞淋巴瘤铁死亡的作用机制研究

【字体: 时间:2025年07月13日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  本研究针对弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)治疗耐药难题,揭示了抗疟药青蒿琥酯(ART)通过直接结合抗氧化蛋白PRDX1/PRDX2抑制其酶活,从而触发铁死亡(ferroptosis)的新机制。研究人员采用小分子探针pull-down联合质谱技术锁定靶点,结合分子对接和突变验证明确了Gly4/Arg7/Thr120等关键结合位点,证实ART可选择性杀伤高表达PRDXs的肿瘤细胞,动物实验显示其显著抑制移植瘤生长且无器官毒性。该研究为DLBCL治疗提供了新靶点和候选药物,发表于《Cell Death and Disease》。

  

弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为非霍奇金淋巴瘤中最常见的侵袭性亚型,标准R-CHOP方案治疗后仍有30%-40%患者面临复发耐药困境。传统挽救性化疗联合干细胞移植效果有限,亟需开发新型靶向治疗策略。近年来,源自中药青蒿的抗疟药青蒿琥酯(Artesunate, ART)因其广谱抗肿瘤活性备受关注,但其在DLBCL中的分子靶点与作用机制始终未明。

南方医科大学顺德医院等机构的研究人员通过系统性研究,首次发现ART通过特异性靶向过氧化物还原酶PRDX1和PRDX2,抑制其抗氧化活性从而诱发铁死亡,显著抑制DLBCL进展。该成果发表于《Cell Death and Disease》,为DLBCL治疗提供了全新作用靶点和候选药物。研究团队采用生物素标记ART探针结合液相色谱-质谱联用技术(LC-MS/MS)筛选靶点,通过细胞热转变实验(CETSA)、圆二色谱和分子对接验证相互作用,并构建PRDXs基因敲低/突变细胞模型和裸鼠移植瘤模型进行功能验证。

主要技术方法

  1. 小分子探针pull-down联合质谱技术鉴定ART结合蛋白
  2. 细胞热稳定性分析(CETSA)和荧光滴定测定蛋白-药物相互作用
  3. 分子对接与位点定向突变验证结合关键氨基酸
  4. 慢病毒shRNA敲低PRDX1/PRDX2基因表达
  5. 裸鼠U2932细胞移植瘤模型评估体内药效

研究结果

ART直接靶向PRDX1和PRDX2
通过生物素-ART探针从DLBCL细胞中捕获到PRDX1/PRDX2为关键结合蛋白,CETSA实验显示ART使PRDX1/PRDX2热稳定性显著提高(ΔTm=4℃)。荧光滴定测定结合常数Kd分别为6.095μM和5.240μM。分子 docking 揭示PRDX1通过Gly4残基与ART结合,而PRDX2则依赖Arg7和Thr120残基。

ART抑制PRDXs酶活而不影响表达
体外过氧化氢还原实验显示,ART剂量依赖性抑制野生型PRDX1/PRDX2的抗氧化活性(IC50≈50μM),但对G4A、R7H等结合位点突变体无抑制作用。Western blot证实ART处理不改变PRDXs蛋白表达水平。

PRDXs敲低模拟ART效应
shRNA敲低PRDX1/PRDX2后,DLBCL细胞内活性氧(ROS)和脂质过氧化产物MDA水平显著升高,细胞活力下降约60%,且该效应可被铁死亡抑制剂Fer-1逆转。值得注意的是,PRDX2过表达能完全挽救ART诱导的ROS累积和细胞死亡。

ART选择性杀伤DLBCL细胞
正常B细胞(GM12878)因PRDX1低表达对ART不敏感,而高表达PRDX1/PRDX2的DLBCL细胞系(U2932/Riva/Oci-Ly8)经ART处理后存活率下降至30%-40%。

体内抗肿瘤效果
ART治疗使裸鼠移植瘤体积缩小65%,显著降低血清ALT/AST水平改善肝功能,肿瘤组织GPX4表达下降而MDA水平升高,且心脏、肝脏组织未见病理损伤。

结论与意义
该研究首次阐明ART通过特异性结合PRDX1/PRDX2的保守结构域(Gly4/Arg7/Thr120),抑制其清除过氧化物的能力,导致ROS累积引发铁死亡的分子机制。临床相关性分析显示,TCGA数据库中DLBCL患者肿瘤组织PRDX1/PRDX2表达显著高于正常组织,为靶向治疗提供理论依据。研究不仅揭示了PRDXs作为DLBCL治疗新靶点的潜力,还拓展了ART老药新用的适应症范围,其选择性毒性优势为克服传统化疗毒副作用提供了新思路。

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