ILF3通过稳定SLC3A2 mRNA增强结直肠癌细胞对铁死亡的抵抗机制及其临床意义

本研究针对结直肠癌（CRC）中铁死亡抵抗机制不明的科学问题，通过多组学分析发现RNA结合蛋白ILF3通过稳定SLC3A2 mRNA促进半胱氨酸摄取和GSH合成，从而增强CRC细胞对铁死亡的抵抗。研究人员揭示了TNF-α/TRIM17/ILF3/SLC3A2信号轴在肿瘤微环境调控铁死亡中的关键作用，为CRC靶向治疗提供了新策略。

　　

在肿瘤治疗领域，铁死亡（ferroptosis）作为一种新型程序性细胞死亡方式，因其依赖铁离子和脂质过氧化的独特机制，成为突破传统治疗耐药性的研究热点。然而，结直肠癌细胞如何逃逸铁死亡的分子机制尚不明确，特别是RNA结合蛋白（RBPs）在这一过程中的调控作用亟待探索。这一科学空白的填补，对于开发基于铁死亡诱导的新型抗癌策略具有重要价值。

延边大学附属医院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的重要研究中，通过转录组测序（RNA-seq）筛选发现ILF3是调控CRC铁死亡敏感性的关键RBP。研究人员证实ILF3通过结合SLC3A2 mRNA的3'UTR增强其稳定性，促进半胱氨酸摄取和谷胱甘肽（GSH）合成，从而赋予癌细胞铁死亡抵抗能力。更值得注意的是，研究揭示了肿瘤坏死因子α（TNF-α）通过抑制E3连接酶TRIM17介导的ILF3泛素化降解，在肿瘤微环境中构建了促生存信号通路。

研究采用RNA干扰、代谢组学、免疫共沉淀（Co-IP）和RNA免疫沉淀（RIP）等关键技术，结合临床样本分析和裸鼠移植瘤模型验证。14对CRC组织标本和82例组织芯片（TMA）的检测为临床相关性提供了坚实证据。

ILF3在RSL3介导的铁死亡中下调
通过RSL3诱导的铁死亡模型中，RNA-seq鉴定出ILF3是差异最显著的RBP之一。Western blot证实ILF3蛋白水平在铁死亡诱导剂（RSL3、erastin）和半胱氨酸剥夺条件下均显著降低，提示其可能参与铁死亡调控。

ILF3敲除促进CRC细胞铁死亡敏感性
shRNA敲低ILF3显著增强RSL3诱导的脂质过氧化（MDA升高）和线粒体形态异常。值得注意的是，铁死亡抑制剂ferrostatin-1能逆转ILF3敲除的效应，而凋亡、自噬或坏死抑制剂则无效，证实了ILF3特异性调控铁死亡的机制。

ILF3在CRC中高表达且预后不良
TCGA和临床样本分析显示，ILF3在CRC组织中的mRNA和蛋白水平均显著升高（96%阳性率）。生存分析揭示ILF3高表达患者总生存期更短（P=0.031），尤其在III-IV期和淋巴结转移亚组中预测价值显著。

ILF3通过SLC3A2调控GSH合成
代谢组学发现ILF3敲除导致L-半胱氨酸等代谢物水平改变。机制上，ILF3直接结合SLC3A2（而非SLC7A11）mRNA的3'UTR（突变位点#1/#2关键），延长其半衰期。回复实验证实SLC3A2过表达可挽救ILF3敲除导致的GSH合成减少和铁死亡敏感。

TNF-α通过抑制TRIM17稳定ILF3
炎症因子TNF-α（40 ng/mL）处理可上调ILF3蛋白但不影响mRNA水平。MG132处理实验揭示TNF-α通过泛素-蛋白酶体途径调控ILF3。Co-IP和质谱鉴定出E3连接酶TRIM17介导ILF3的K29连接型泛素化，而TNF-α能破坏TRIM17-ILF3相互作用。

这项研究首次阐明ILF3-SLC3A2轴在CRC铁死亡抵抗中的核心作用，揭示了肿瘤微环境因子TNF-α通过泛素化修饰调控RBPs的新机制。从转化医学角度看，针对ILF3的干预策略（如小分子抑制剂或靶向降解剂）可能成为克服CRC治疗耐药性的有效手段，尤其适用于TNF-α富集的炎性肿瘤微环境。研究建立的"微环境刺激-蛋白稳定性-代谢重编程"调控范式，为理解肿瘤细胞适应性抵抗提供了新视角。