ZHX2通过液相分离激活SLC3A2抑制铁死亡促进弥漫大B细胞淋巴瘤进展的机制研究及靶向治疗探索

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Leukemia 13.4

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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,发现转录因子ZHX2通过液相分离(LLPS)激活SLC3A2表达抑制铁死亡(ferroptosis),促进DLBCL恶性进展。团队设计ZHX2-siRNA@LNP纳米颗粒靶向干预,为DLBCL提供新型治疗策略,成果发表于《Leukemia》。

  

弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为最常见的B细胞非霍奇金淋巴瘤(B-NHL),具有高度异质性和侵袭性,约30%患者面临治疗失败困境。传统化疗联合CD20单抗虽取得进展,但铁死亡(ferroptosis)调控异常导致的耐药机制尚未阐明。铁死亡作为新型程序性细胞死亡方式,其核心特征包括铁依赖的脂质过氧化、谷胱甘肽(GSH)耗竭和线粒体萎缩,在DLBCL中扮演着"双刃剑"角色——既可被诱导作为治疗手段,又常被肿瘤细胞通过未知机制逃避。

山东大学齐鲁医院的研究团队通过临床样本分析发现,转录因子锌指同源框蛋白2(ZHX2)在DLBCL组织中异常高表达。为揭示其作用机制,研究人员综合运用RNA测序(RNA-seq)、染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)和液相分离(LLPS)动态观察等技术,发现ZHX2通过同源结构域HD3介导的LLPS形成生物分子凝聚体,特异性结合溶质载体家族3成员2(SLC3A2)基因启动子区并激活其表达,进而抑制铁死亡关键指标——降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)水平,维持谷胱甘肽稳态。

关键技术方法包括:1) 60例DLBCL患者与30例扁桃体组织的免疫组化(IHC)和Western blot验证;2) 构建ZHX2敲除(KD)和截短突变体(△HD3)的DLBCL细胞模型;3) 铁死亡相关指标检测(透射电镜观察线粒体形态、FerroOrange探针测Fe2+、流式细胞术测ROS);4) 环状RGD肽修饰的脂质纳米颗粒(ZHX2-siRNA@LNP)体内靶向递送系统评估。

主要研究结果:
ZHX2在DLBCL中高表达并促进增殖
临床样本显示ZHX2在GCB和非GCB亚型DLBCL中的表达量均显著高于正常生发中心B细胞(GC B)。体外实验证实敲低ZHX2可抑制细胞活力(CCK-8检测p<0.01)和克隆形成能力(减少50%以上),而过表达则产生相反效应。小鼠移植瘤模型显示ZHX2敲除使肿瘤体积缩小80%(p<0.0001)。

ZHX2通过抑制铁死亡维持恶性表型
RNA-seq分析发现753个差异基因显著富集于铁死亡通路。ZHX2敲除导致线粒体皱缩(透射电镜证实)、细胞内Fe2+浓度升高2倍,ROS水平增加1.6-2.6倍(p<0.001),同时GSH降低40-50%(p<0.01)。

ZHX2通过HD3结构域发生LLPS
生物信息学预测显示ZHX2含固有无序区域。体外重组蛋白实验证实EGFP-ZHX2可形成微米级液滴(1,6-己二醇可逆破坏),荧光漂白恢复(FRAP)显示80%荧光40秒内恢复。细胞实验中,0.1M甘露醇可诱导ZHX2-EGFP凝聚体形成。

LLPS依赖性激活SLC3A2通路
ChIP-seq揭示ZHX2特异性结合SLC3A2转录起始位点附近,双荧光素酶报告基因证实野生型ZHX2可使SLC3A2启动子活性提升3倍(p=0.004),而缺失HD3结构域的突变体(Z-△HD3)丧失该功能。临床样本验证ZHX2与SLC3A2表达呈正相关(R2=0.28,p=0.002)。

ZHX2-siRNA@LNP的靶向治疗价值
设计的cRGD(fc)修饰纳米颗粒在移植瘤中显示特异性富集(IVIS成像证实),使肿瘤重量减少85%(p=0.0003),Ki-67指数从56%降至25%。机制上通过下调ZHX2/SLC3A2轴促进铁死亡(ROS升高2倍,GSH降低60%)。

结论与意义:
该研究首次阐明ZHX2通过HD3介导的LLPS激活SLC3A2转录、抑制铁死亡的新机制,突破性地将相分离理论与DLBCL治疗相结合。临床转化方面,创新的ZHX2-siRNA@LNP纳米递送系统为DLBCL靶向治疗提供新范式。从理论层面,发现转录因子可通过相分离精确调控下游基因表达的模式,为癌症表观遗传研究开辟新视角。研究结果发表于血液学顶级期刊《Leukemia》,被同期评论认为"为淋巴瘤治疗提供双重靶点(ZHX2/SLC3A2)干预策略"。

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