四氢帕母碱通过NCOA4介导的铁蛋白自噬促进非小细胞肺癌铁死亡及抗肿瘤免疫

《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》：Tetrandrine stabilizes NCOA4 to promote ferritinophagy-mediated ferroptosis and enhance antitumor immunity in NSCLC

　　

摘要

背景

天然产物是抗肿瘤药物的重要来源。四氢帕母碱是一种天然的双苄基异喹啉类生物碱，但其如何调节非小细胞肺癌（NSCLC）中的铁蛋白自噬和铁死亡以及影响抗肿瘤免疫仍不清楚。本研究调查了其作用机制以及与抗PD-1疗法联合使用的潜力。

方法

在非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系、患者来源的肺腺癌类器官和小鼠肿瘤模型中评估了抗肿瘤活性。采用蛋白质组学和转录组学分析、药理学干预以及基因过表达和敲低实验来研究铁蛋白自噬和铁死亡。通过靶标结合、蛋白质稳定性和泛素化检测研究了核受体共激活因子4（NCOA4）的调控。共免疫沉淀、邻近连接实验、结构预测以及截短和缺失分析用于表征NCOA4-TAX1BP1相互作用。肿瘤细胞与PBMC共培养和LLC及CMT167同源肿瘤模型用于评估T细胞反应和联合治疗。

结果

四氢帕母碱降低了NSCLC细胞和类器官的活力，并增加了细胞内Fe2?积累和脂质过氧化。铁死亡抑制剂部分减弱了这些效应。四氢帕母碱促进了溶酶体铁蛋白降解，直接结合NCOA4，增加了其稳定性。HERC2下调和K48连接NCOA4泛素化减少有助于这种稳定。四氢帕母碱还增强了NCOA4-TAX1BP1相互作用。删除NCOA4残基540-560削弱了这种相互作用，并减弱了四氢帕母碱诱导的铁积累、脂质过氧化和生长抑制。在共培养和动物模型中，四氢帕母碱增加了CD8? T细胞活化或效应功能的标志物，其中部分效应被铁螯合剂减弱。在两种同源模型中，四氢帕母碱和抗PD-1联合治疗产生的肿瘤抑制作用均大于单独治疗。

结论

四氢帕母碱稳定NCOA4并增强其与TAX1BP1的相互作用，促进铁蛋白自噬和随后的铁死亡。其抗肿瘤活性伴随着肿瘤微环境中CD8? T细胞效应反应的增强和抗PD-1治疗疗效的提高，支持进一步研究四氢帕母碱用于NSCLC治疗。

图形摘要

概述了用于确定四氢帕母碱在NSCLC中抗肿瘤机制的多层次模型和多组学策略。四氢帕母碱促进NCOA4介导的铁蛋白自噬，进而驱动铁死亡，增强CD8? T细胞活化，提高抗PD-1疗效

背景

天然产物是抗肿瘤药物的重要来源。四氢帕母碱是一种天然的双苄基异喹啉类生物碱，但其如何调节非小细胞肺癌（NSCLC）中的铁蛋白自噬和铁死亡以及影响抗肿瘤免疫仍不清楚。本研究调查了其作用机制以及与抗PD-1疗法联合使用的潜力。

方法

在非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系、患者来源的肺腺癌类器官和小鼠肿瘤模型中评估了抗肿瘤活性。采用蛋白质组学和转录组学分析、药理学干预以及基因过表达和敲低实验来研究铁蛋白自噬和铁死亡。通过靶标结合、蛋白质稳定性和泛素化检测研究了核受体共激活因子4（NCOA4）的调控。共免疫沉淀、邻近连接实验、结构预测以及截短和缺失分析用于表征NCOA4-TAX1BP1相互作用。肿瘤细胞与PBMC共培养和LLC及CMT167同源肿瘤模型用于评估T细胞反应和联合治疗。

结果

四氢帕母碱降低了NSCLC细胞和类器官的活力，并增加了细胞内Fe2?积累和脂质过氧化。铁死亡抑制剂部分减弱了这些效应。四氢帕母碱促进了溶酶体铁蛋白降解，直接结合NCOA4，增加了其稳定性。HERC2下调和K48连接NCOA4泛素化减少有助于这种稳定。四氢帕母碱还增强了NCOA4-TAX1BP1相互作用。删除NCOA4残基540-560削弱了这种相互作用，并减弱了四氢帕母碱诱导的铁积累、脂质过氧化和生长抑制。在共培养和动物模型中，四氢帕母碱增加了CD8? T细胞活化或效应功能的标志物，其中部分效应被铁螯合剂减弱。在两种同源模型中，四氢帕母碱和抗PD-1联合治疗产生的肿瘤抑制作用均大于单独治疗。

结论

四氢帕母碱稳定NCOA4并增强其与TAX1BP1的相互作用，促进铁蛋白自噬和随后的铁死亡。其抗肿瘤活性伴随着肿瘤微环境中CD8? T细胞效应反应的增强和抗PD-1治疗疗效的提高，支持进一步研究四氢帕母碱用于NSCLC治疗。

图形摘要

概述了用于确定四氢帕母碱在NSCLC中抗肿瘤机制的多层次模型和多组学策略。四氢帕母碱促进NCOA4介导的铁蛋白自噬，进而驱动铁死亡，增强CD8? T细胞活化，提高抗PD-1疗效