新型STING-TUBA1B通路介导的溶酶体细胞死亡机制:莲子心碱靶向治疗T细胞恶性肿瘤

【字体: 时间:2025年08月17日 来源:Genes & Diseases 9.4

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  针对T细胞恶性肿瘤(T-CMs)临床治疗选择有限、免疫疗法疗效不佳的难题,南京中医药大学团队发现莲子心碱(NeoL)通过激活STING-TUBA1B通路,诱导溶酶体胆固醇蓄积和膜透化(LMP),选择性杀伤T-CMs细胞。该研究揭示STING降解新机制,为开发靶向溶酶体死亡疗法提供理论依据。

  

T细胞恶性肿瘤(T-CMs)包括T细胞白血病、淋巴瘤等多种亚型,临床治疗面临化疗方案有限、免疫疗法响应率低等挑战。传统化疗药物如奈拉滨(nelarabine)完全缓解率仅30%,而CAR-T疗法因缺乏特异性靶点易误伤正常T细胞。更棘手的是,肿瘤细胞常通过激活保护性自噬抵抗治疗,这使得开发新型靶向策略迫在眉睫。

南京中医药大学药学院的研究团队从传统中药莲子心中分离出独特的三苄基异喹啉生物碱——新莲子心碱(neoliensinine, NeoL),发现其能特异性诱导T-CMs细胞死亡。通过系统研究,团队首次阐明NeoL通过STING-TUBA1B-溶酶体胆固醇轴触发溶酶体依赖性细胞死亡的全新机制,相关成果发表在《Genes》期刊。

研究采用多种关键技术:通过药物亲和靶点稳定性(DARTS)和细胞热转移(CETSA)验证NeoL与STING直接结合;利用CRISPR-Cas9构建STING敲除细胞系;采用LysoTracker RED和Filipin染色动态监测溶酶体胆固醇蓄积;通过LC3-GFP-mCherry报告系统评估自噬流;结合免疫共沉淀-质谱(Co-IP/MS)鉴定TUBA1B为STING转运关键介质。

Neoliensinine对T细胞恶性肿瘤的细胞毒性

NeoL在12小时内对Jurkat、Molt4等T-CMs细胞系的IC50低至3.33 μmol/L,显著优于其他双苄基异喹啉生物碱。值得注意的是,NeoL对正常人外周血单个核细胞(PBMCs)的毒性仅为T-CMs细胞的1/200,显示优异的选择性。

STING结合与溶酶体降解机制

分子对接显示NeoL以-8.4 kcal/mol结合能靶向STING的Ser-167/Thr-272位点。在1-2 μmol/L浓度时激活STING-TBK1通路,4 μmol/L则促进STING通过泛素化降解。创新性发现微管蛋白TUBA1B特异性介导NeoL诱导的STING溶酶体转运,而经典激动剂2',3'-cGAMP依赖的是TUBA1A亚型。

溶酶体胆固醇蓄积与功能障碍

NeoL处理15分钟即引发溶酶体膨胀,Filipin染色证实胆固醇异常沉积。机制上,STING通过NPC1(Niemann-Pick C1蛋白)转运至溶酶体的过程竞争性抑制胆固醇外排。胆固醇合成抑制剂阿托伐他汀(atorvastatin)可部分逆转该效应。

溶酶体膜透化与细胞死亡执行

Galectin-3标记显示5分钟内即出现溶酶体损伤,伴随CTSB/CTSL酶泄漏至胞质。溶酶体碱化剂NH4Cl加剧LC3-II积累,证实自噬流受阻。钙螯合剂BAPTA-AM和CTSB抑制剂Ca-074分别使细胞死亡率降低40%和35%,证实钙超载和蛋白酶泄漏共同导致死亡。

在动物实验中,5 mg/kg NeoL治疗11天使EL4淋巴瘤体积缩小32.8%,且不引起小鼠体重下降。病理切片显示肿瘤组织广泛存在cleaved-CASP3阳性细胞,而主要器官未见明显毒性。

该研究的重要意义在于:首次揭示TUBA1B调控STING溶酶体转运的分子机制,创新性提出"STING降解竞争性阻断胆固醇外排"的溶酶体死亡假说。NeoL作为首个被发现能同时激活STING并诱导其快速降解的天然化合物,为克服T-CMs治疗瓶颈提供了双功能先导化合物。研究还提示,TUBA1B抑制剂或可增强STING的免疫激活效应,而胆固醇调节剂可能优化溶酶体死亡疗法的安全性。这些发现不仅为T细胞恶性肿瘤的精准治疗开辟新路径,也为STING通路的机制研究提供了全新视角。

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