《Frontiers in Immunology》：Mechanistic insights into ferroptosis and its therapeutic potential in hepatocellular carcinoma
铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性程序性细胞死亡形式，不同于凋亡和坏死。研究人员已证实其是肝细胞癌（HCC）中的关键调控因子。本研究系统阐明了铁死亡的三个相互关联的调控网络——代谢、表观遗传和微环境，并提出一个整合这些维度的闭环调控模型。通过整合代谢生物标志物、表观遗传指标和微环境特征，研究人员还总结了增强铁死亡敏感性的新兴策略。通过总结调控节点以及临床转化进展，本研究为克服HCC治疗瓶颈和实现基于铁死亡的精准医学提供了全面的路线图。
**1 引言**
根据GLOBOCAN 2022全球癌症统计数据，肝细胞癌（HCC）是全球第六大常见恶性肿瘤和癌症相关死亡的第三大原因。2022年，全球估计超过86万新发病例和超过75万死亡病例，其中中国占全球发病率的7.6%以上。大多数患者确诊时已处于晚期，常规治疗（包括手术、靶向治疗和免疫治疗）因耐药和高复发率面临重大挑战。近年来，铁死亡作为一种由脂质过氧化驱动的非凋亡性细胞死亡形式，因其独特的代谢依赖性，已成为HCC中一种有前景的新型治疗靶点。本文首先系统阐述了铁死亡在HCC中的核心代谢机制、表观遗传调控和微环境调控网络，提出了一个代谢-表观遗传-微环境闭环调控整合模型。随后概述了铁死亡在HCC中的关键调控节点，并深入分析了铁死亡靶向治疗的临床转化进展、毒性风险和核心挑战。最后，指出了该领域未来的关键研究方向。
**2 铁死亡的核心代谢机制**
**2.1 脂质过氧化的双刃剑效应**
铁死亡于2012年首次被提出，是一种铁依赖性的非凋亡性细胞死亡形式，其特征是脂质过氧化物和活性氧（ROS）的积累。铁死亡的核心机制在于氧化损伤与抗氧化防御之间的动态平衡。谷胱甘肽/谷胱甘肽过氧化物酶4（GSH/GPX4）轴是抑制脂质过氧化和防止铁死亡的中心通路。氧化损伤主要由脂质过氧化引起，其启动机制分为酶促和非酶促两种。催化脂质过氧化的酶多为血红素或非血红素铁酶，如花生四烯酸脂氧合酶（ALOX）家族。长链酰基辅酶A合成酶4（ACSL4）和溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶3（LPCAT3）参与激活花生四烯酸，也可促进铁死亡。非酶促脂质过氧化由氧化还原活性金属（尤其是铁）通过芬顿反应引发。抗氧化酶GPX4是铁死亡的核心抑制剂，GSH增强GPX4活性，形成GSH/GPX4轴。GSH的合成受胱氨酸/谷氨酸反向转运体（system x
c–）调控，该系统由溶质载体家族7成员11（SLC7A11）和溶质载体家族3成员2（SLC3A2）组成，介导胱氨酸摄取。核因子红系2相关因子2（NRF2）可作用于SLC7A11，促进GSH合成并发挥抗铁死亡作用。
**2.2 铁代谢的动态稳态**
铁是人体必需微量元素，成人含量约3-5克，主要储存在肝脏、肌肉组织和红细胞中。铁进入血液主要依赖转铁蛋白（TF）转运，TF结合铁后通过转铁蛋白受体（TFRC）介导的内吞作用进入细胞内囊泡，随后在二价金属转运体1（DMT1）辅助下释放铁。释放的铁用于骨髓中血红蛋白和肌肉组织中肌红蛋白的合成，过量铁通过与铁蛋白结合储存。研究表明，降低全身铁水平可抑制铁死亡。衔接蛋白核受体共激活因子4（NCOA4）介导铁蛋白自噬，导致细胞内铁释放，从而增加对铁死亡的敏感性。铁蛋白自噬是指细胞通过自噬途径降解其主要铁储存蛋白铁蛋白的过程，导致细胞内“不稳定铁池”（LIP）含量增加。铁蛋白是细胞内铁的主要储存形式，将其隔离以防止有害氧化反应。铁蛋白自噬通过自噬-溶酶体途径降解铁蛋白，释放大量铁离子，直接增加细胞质中不稳定铁的浓度，进而通过芬顿反应触发并放大脂质过氧化链式反应，显著增强细胞对铁死亡的易感性。
**2.3 抗氧化系统的协同作用**
作为GPX4非依赖通路，铁死亡抑制蛋白1（FSP1）-辅酶Q10在调控铁死亡中也起关键作用。FSP1是一种NAD(P)H依赖性氧化还原酶，在质膜上将辅酶Q10（CoQ10）还原为泛醇（CoQ10H2），后者作为亲脂性自由基捕获抗氧化剂，阻断脂质过氧化链式反应，从而抑制铁死亡。GCH1-BH4-DHFR轴也抑制铁死亡。三磷酸鸟苷（GTP）环化水解酶1（GCH1）-四氢生物蝶呤（BH4）通路是另一种GPX4非依赖调控通路，GCH1调节BH4合成，BH4通过还原CoQ10捕获自由基发挥保护作用。二氢乳清酸脱氢酶（DHODH）是位于线粒体内膜上的酶，构成独立于胞质GPX4和质膜FSP1的铁死亡防御系统，通过催化辅酶Q（CoQ）还原为抗氧化剂CoQH2，特异性抑制线粒体内脂质过氧化，从而防止铁死亡。当GPX4功能受损或SLC7A11表达降低时，细胞对DHODH的依赖性增强。DHODH缺乏或抑制导致线粒体CoQH2水平下降和ROS积累，进而促进线粒体脂质过氧化和铁死亡发生。
**2.4 脂质代谢重编程与饮食效应**
“饮食对铁死亡的影响”这一新概念发表于《自然》杂志。该研究首次证明，饮食中多不饱和脂肪酸（PUFA）与单不饱和脂肪酸（MUFA）的比例是决定T细胞对铁死亡敏感性的关键生理因素，证明铁死亡不仅受内源性细胞基因调控，还直接受外源性营养摄入（饮食脂质组成）影响。此外，还阐明了饮食信号转化为细胞死亡信号的分子通路：ACSL4在T细胞中高表达，优先催化PUFA激活并将其掺入膜磷脂，不仅为铁死亡建立脂质底物基础，还作为连接外部饮食脂质与内部T细胞命运的核心“分子开关”。
**3 表观遗传调控**
核心铁死亡代谢通路中关键分子的表达和活性可在表观遗传水平被精确调控。非编码RNA的海绵效应和转录后RNA修饰可通过调控代谢相关靶点影响肝癌细胞对铁死亡的敏感性，是代谢与微环境调控之间的关键纽带。
**3.1 关键非编码RNA的表达**
核旁斑组装转录本1（NEAT1）是一种长链非编码RNA（lncRNA），作为竞争性内源RNA（ceRNA）充当多种微小RNA（miRNA）的分子海绵，与肿瘤增殖、侵袭、存活、耐药和转移相关。研究表明，在肝癌细胞中，NEAT1竞争性结合miR-362-3p，解除其对肌醇加氧酶（MIOX）mRNA的抑制作用，从而上调MIOX表达。随后，MIOX促进ROS产生，降低还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）和GSH水平，增强脂质过氧化，最终加剧铁死亡。
**3.2 转录后RNA修饰**
在转录后RNA修饰中，多种蛋白质作为N6-甲基腺苷（m6A）的“阅读器”、“写入器”和“擦除器”调控mRNA代谢，从而影响癌症中铁死亡的发生。在HCC中，由“写入器”甲基转移酶样蛋白3（METTL3）介导的m6A修饰通常具有致癌性。铁死亡抑制蛋白1（FSP1）是铁死亡的关键抑制剂，其表达受多层m6A表观遗传修饰调控。研究表明，METTL3可导致主动脉夹层患者FSP1 mRNA水平降低；在肺癌中，“阅读器”蛋白YTH结构域包含蛋白1（YTHDC1）也抑制FSP1蛋白表达；在结直肠癌中，“擦除器”蛋白脂肪和肥胖相关蛋白（FTO）促进FSP1 mRNA降解，而FSP1在HCC中抑制铁死亡。尽管非特异性肝细胞癌模型尚不能提供直接证据，但FSP1作为抑制肝细胞癌铁死亡的共同靶点，仍是后续研究的关键焦点。
**4 微环境调控**
肿瘤微环境并非调控铁死亡的独立层面，而是通过机械和免疫信号等机制与代谢及表观遗传调控形成双向相互作用。微环境的机械特性可直接调控关键代谢酶的表达，而铁死亡引发的代谢产物释放可重塑微环境的免疫状态。这三个组成部分构成了HCC中自增强的铁死亡调控网络。
**4.1 微环境反馈**
细胞外基质（ECM）在细胞功能中起关键作用，不仅作为支持细胞的支架，还通过调节细胞生态位影响细胞功能。ECM的变化被认为与基质硬度有关。整合素β1连接细胞与ECM，促进双向信号转导，其表达随基质硬度升高而增加。当基质硬度超过一定阈值时，粘着斑激酶（FAK）和Yes相关蛋白（YAP）等结构蛋白被整合素激活，促进包括HCC细胞在内的多种癌细胞生长和侵袭。ACSL4是促进HCC细胞铁死亡的关键酶，当上游整合素信号被抑制时，ACSL4表达相应降低，从而抑制铁死亡。基质硬度→整合素β1/FAK/YAP信号→ACSL4上调这一调控轴，揭示了肝癌细胞通过机械转导将微环境刺激转化为铁死亡敏感性的分子逻辑。然而，在某些急性损伤或特定肿瘤微环境背景下，YAP活化可能并非旨在诱导细胞死亡，而是通过NEDD4L的“负调控”功能作为应激反应，保护组织免受铁死亡过度损伤。这为调节YAP活性提供了更精细的治疗方向。
**4.2 微环境死亡信号释放与免疫放大**
铁死亡由脂质过氧化导致质膜破裂启动。膜破裂后，细胞内损伤相关分子模式（DAMP）被动释放到细胞外微环境。死亡信号释放通过三种主要机制：（1）钙网蛋白（CRT）暴露：铁死亡早期，CRT从内质网转位至细胞表面，直接被树突状细胞（DC）识别；（2）三磷酸腺苷（ATP）作为趋化因子释放：细胞死亡破裂时，ATP从细胞内漏出至细胞外，通过P2X7受体吸引巨噬细胞和自然杀伤（NK）细胞，并促进DC成熟；（3）高迁移率族蛋白B1（HMGB1）被动释放：细胞裂解后，核HMGB1随核碎片释放至胞外，通过与Toll样受体4（TLR4）结合诱导DC成熟并增强其抗原呈递能力。死亡信号释放后，微环境发生级联反应，导致免疫细胞大规模激活和浸润。首先是DC活化：DAMP刺激DC迁移至淋巴结，呈递肿瘤抗原并激活CD8
+T细胞；随后是巨噬细胞极化：脂质过氧化物可刺激巨噬细胞向M1表型极化。然而，肿瘤细胞与免疫细胞的调控机制存在显著差异。肿瘤细胞铁死亡依赖于脂质过氧化和ROS积累，而在免疫细胞中，干扰素-γ（IFNγ）等细胞因子通常下调system x
c–表达，减少GSH合成，从而增加其对铁死亡的敏感性。铁死亡不是一个瞬时事件，而是一个动态过程。随着细胞内代谢紊乱进展，细胞经历从“自我救援”到“崩溃”的分阶段转变。早期，细胞内GSH耗竭和GPX4活性降低导致脂质过氧化物（LPO）快速积累，伴随典型形态学改变（线粒体嵴消失、线粒体体积减小、膜电位降低）。当细胞防御机制完全被压倒时，细胞进入不可逆“死亡”状态，表现为细胞膜破裂和大量DAMP（如HMGB1和ATP）释放，以及细胞器崩解。氧化脂质在肿瘤微环境中起“双刃剑”作用：尽管它们作为铁死亡执行者，但被免疫细胞摄取时常导致免疫系统功能障碍。首先，T细胞功能受抑制：肿瘤微环境中激活的T细胞异常上调CD36表达，通过CD36大量吸收这些有害物质，导致增殖能力下降和抗肿瘤活性显著受损；其次，树突状细胞成熟受阻：氧化磷脂如Ox-PAPC与DC表面受体（CD14/MD2）结合，竞争性干扰正常病原体识别信号，从而抑制DC成熟和抗原呈递能力。不仅在肝细胞癌中，而且在肝脏疾病发病机制中，慢性肝炎、纤维化和肝硬化逐步重塑肝脏免疫微环境。慢性肝炎阶段，持续性病毒或毒性刺激诱导氧化应激和铁积累，促进肝细胞死亡和DAMP释放，进一步招募免疫细胞，加剧组织损伤并触发纤维化过程。活化的肝星状细胞（HSC）是纤维化的主要执行者，诱导HSC铁死亡可阻断纤维化进展。在晚期肝硬化中，免疫系统常处于耗竭或抑制状态，无法有效利用铁死亡产生的抗原进行免疫监视。
**5 代谢-表观遗传-微环境回路**
综上所述，HCC中铁死亡是代谢失调、表观遗传调控和肿瘤微环境相互作用的结果。这些机制并非孤立运作，而是通过特定生物回路相互作用，形成自增强的致死网络。代谢驱动表观遗传：铁过载诱导ROS直接损伤DNA并抑制ten-eleven translocation（TET）去甲基化酶活性，从而促进SLC7A11甲基化。表观遗传调控代谢：ROS诱导的损伤抑制TET酶，导致DNA超甲基化，使KDM3B无法有效去甲基化保护基因，进一步促进铁死亡。代谢诱导免疫反应：脂质过氧化物作为DAMP释放，刺激巨噬细胞向M1表型极化，破坏防御性肿瘤免疫微环境。免疫反应放大代谢：CD8
+T细胞分泌IFN-γ，通过下调system x
c–表达抑制GPX4活性，减少GSH合成，进一步加剧铁死亡。尽管系统整合是当前铁死亡研究的主流趋势，但一个显著局限性在于系统证据链的不足。某些特定分子机制（如TET和KDM3B抑制）在HCC中的直接证据由于肝细胞癌高度异质性的组织学特征和高质量活检样本获取困难而相对薄弱。许多涉及表观遗传调控的研究需要新鲜组织进行测序，因此许多推断基于其他癌症类型的类比。同样，IFN-γ抑制GPX4的机制在肿瘤免疫学中广泛讨论，但在HCC中，IFN-γ并非仅通过下调system x
c–表达来抑制GPX4；相反，一些研究发现IFN-γ暴露可通过调控肝癌干细胞上调GPX4表达，但这可能代表肿瘤细胞对IFN-γ的耐药反应，导致GPX4介导的铁死亡抵抗增强。
**6 增强铁死亡敏感性的策略**
上述章节描述了铁死亡在HCC微环境中的分子机制及其潜在治疗靶点。研究发现，增强铁死亡敏感性也成为治疗其他疾病的重要途径。这些策略可能同样代表HCC治疗的潜在靶点。
**6.1 干预抗氧化防御系统**
细胞具有多层抗氧化防御。抑制这些防御可直接或协同诱导铁死亡。研究发现，锌指DHHC结构域包含蛋白8（zDHHC8）介导GPX4在Cys75位点的S-棕榈酰化，这对GPX4稳定性及其抗铁死亡功能至关重要。抑制zDHHC8导致GPX4不稳定，从而增强铁死亡敏感性。另一项研究表明，在多种癌细胞中，硫氧还蛋白还原酶1（TrxR1）具有双重调节作用：其过表达可抑制CRL4A-CRBN复合物介导的KEAP1降解，增强KEAP1稳定性，随后促进NRF2降解，下调GPX4表达，从而增强铁死亡敏感性。因此，可以合理推测在HCC中也可能存在通过TrxR1促进铁死亡的通路。
**6.2 代谢重编程**
铁死亡的本质是脂质过氧化。通过增加底物（PUFA-PL）供应或改变脂质组成可显著增强对铁死亡的敏感性。一项研究发现，AGPAT3介导的脂质重塑通过IFN-γ激活转录因子IRF1，上调AGPAT3表达。AGPAT3驱动脂质重塑，导致多不饱和醚磷脂积累，显著增加肿瘤细胞膜对脂质过氧化的易感性，并增强免疫检查点抑制剂（ICB）的疗效。类似地，在胶质母细胞瘤（GBM）中，PDIA3通过STAT3/LCN2信号轴维持GBM的抗氧化稳态。抑制PDIA3破坏该稳态，并显著增加GBM细胞对铁死亡诱导剂的敏感性。
**6.3 铁代谢调控策略**
铁是催化脂质过氧化的核心元素。破坏铁稳态以增加细胞内不稳定铁池（LIP）可增强对铁死亡的易感性。研究发现，在肺癌中，天然化合物pinosylvin作为一种新型STING激动剂，通过泛素-蛋白酶体系统诱导铁蛋白重链（FTH1）降解，释放大量不稳定铁，显著增强肺癌细胞对铁死亡的敏感性。类似地，核受体共激活因子4（NCOA4）介导的铁蛋白自噬也可通过释放不稳定铁增加铁死亡风险。
**6.4 其他调控策略**
作为一种复杂的细胞死亡形式，铁死亡的调控网络具有高度多样性。除经典抗氧化代谢通路外，多种生物过程可影响肿瘤细胞对铁死亡的敏感性：肿瘤抑制基因通过转录抑制胱氨酸摄取降低细胞抗氧化能力；缺氧环境重塑脂质代谢增加过氧化底物；间充质转化状态赋予细胞独特的脂质代谢特征导致易感性改变；脂质重塑直接决定膜磷脂中可氧化底物的丰度；膜修复系统可在细胞死亡最后阶段通过修补膜损伤延迟铁死亡执行。这些因素相互交织，共同构成调控铁死亡敏感性的复杂系统。
**7 铁死亡在肝细胞癌中的作用**
HCC是原发性肝细胞癌中最常见的类型，因其低检出率和高死亡率仍是医学领域的重大挑战。肝细胞癌的病理生理学涉及尚未完全阐明的复杂信号通路。近期研究揭示，某些蛋白质和基因诱导的铁死亡可有效导致肝癌细胞死亡。本文重点关注几个已确立的靶点。总之，触发肝癌细胞铁死亡的独特代谢脆弱性和异常信号通路有望成为肝细胞癌的前瞻性治疗策略。
**7.1 促铁死亡因子**
激活转录因子3（ATF3）是一种经典的促铁死亡因子，可被多种细胞应激反应（包括DNA损伤、氧化应激、细胞损伤、细胞周期调控和免疫反应）激活。ATF3是SLC7A11的内源性抑制剂。在HCC中，ATF3/SLC7A11轴促进索拉非尼介导的铁死亡。类似地，在子宫内膜异位症中，ATF3表达降低导致SLC7A11转录增加，从而抑制铁死亡。然而，研究也表明ATF3被DNA损伤和氧化应激等因素广泛激活，上调ATF3以促进铁死亡可能容易在正常组织中引起脱靶效应，导致对氧化应激高度敏感的细胞（如肠上皮细胞或神经元）发生铁死亡损伤。因此，合理应用铁死亡抑制癌症并兼顾安全性应成为关注重点。既往研究中，人黏膜相关淋巴组织淋巴瘤易位蛋白1（MALT1）被确定为一种深刻的肿瘤免疫逃逸因子。其通过蛋白水解结构域与BCL10结合形成CARD-BCL10-MALT1复合物，从而持续激活核因子-κB（NF-κB）靶基因表达，促进肿瘤细胞存活、增殖和转移。近期研究表明，MALT1可通过切割E3泛素连接酶RC3H1调控GPX4稳定性。靶向MALT1可诱导肝癌细胞铁死亡。靶向促进实体瘤免疫治疗的新概念已进入临床评估，但其在铁死亡中的应用仍相对未充分探索。此外，可能产生的潜在免疫失衡仍是待解决的问题。
**7.2 抑制性调控节点**
S100P是一种小分子钙结合蛋白，属于S100蛋白家族，由95个氨基酸组成。在HCC等癌细胞中，S100P高表达并与肿瘤细胞生长、侵袭和转移相关，因此常被定义为致癌因子。杨敏、崔伟伟等研究发现，S100P可在溶酶体中降解乙酰辅酶A羧化酶α，从而抑制从头脂质合成并降低肝癌细胞对铁死亡的敏感性。p62-KEAP1-NRF2轴也是经典的铁死亡抑制通路。p62由440个氨基酸组成，调节多种细胞功能，作为受体参与泛素化蛋白的自噬，同时也是抗氧化应激因子。NRF2及其内源性抑制剂KEAP1均发挥防御细胞氧化应激的作用。在氧化应激下，KEAP1中的半胱氨酸残基被修饰，导致KEAP1构象变化并抑制NRF2降解。在肝癌细胞中，p62表达也可通过失活KEAP1抑制NRF2降解，从而抑制铁死亡。此处总结了由不同机制来源驱动的铁死亡发生情况（表1）。
**8 治疗转化的进展与挑战**
上述铁死亡在HCC代谢、表观遗传和微环境中的调控节点均提供了潜在治疗靶点。基于这些靶点的单药治疗和联合治疗策略为克服常规HCC治疗耐药提供了新方向。然而，治疗过程中的毒性风险和临床实施挑战也需关注。因此，本综述总结了HCC中与铁死亡相关的治疗策略。
**8.1 单药治疗策略**
自2007年获批以来，索拉非尼一直是晚期HCC治疗的基石。在2021年NCCN指南中，索拉非尼不再是Child-Pugh A级患者的默认首选。基于免疫的联合治疗已成为符合条件的患者的重要一线选择。例如，阿替利珠单抗和贝伐珠单抗免疫联合治疗已成为指南推荐的一线首选方案。此外，临床证据表明许多HCC患者无法耐受索拉非尼的毒副作用，部分患者产生适应性耐药。因此，逆转索拉非尼耐药的研究迫在眉睫。金属硫蛋白-1G（MT-1G）是索拉非尼耐药的关键靶点。临床前铁死亡策略研究发现，上调MT-1G抑制HCC中脂质过氧化水平，阻断其表达可诱导铁死亡，从而增强索拉非尼的抗肿瘤疗效。硫氧还蛋白还原酶1（SRXN1）是一种内源性抗氧化酶，在HCC组织中高表达并促进HCC细胞增殖。抑制SRXN1导致ROS积累。因此，抑制MT-1G和SRXN1被认为是通过恢复铁死亡克服索拉非尼耐药的有前景的单药治疗策略。天然化合物的单药治疗潜力也日益受到关注。双氢青蒿素（DHA）是青蒿素的衍生物，具有显著抗癌机制，包括抑制肿瘤转移和诱导肿瘤细胞凋亡。临床前概念验证研究表明，在HCC中，DHA通过抑制ATF4-system x
c–通路诱导铁死亡，从而在体内和离体水平增强HCC对索拉非尼的化学敏感性。这显示了其开发为临床单药治疗的潜力。
**8.2 联合治疗策略**
免疫治疗与分子靶向治疗的联合在癌症治疗中取得了令人鼓舞的结果，代表了一种潜在的新治疗途径。抗程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）免疫治疗旨在通过使用PD-1单克隆抗体阻断PD-1与其配体结合来达到抗肿瘤效果。然而，由于配体PD-L1缺失或低表达、缺乏免疫细胞等原因，抗PD-1治疗常失败。研究发现，在HCC中，敲低铁死亡抑制因子TRIM34的表达可改善对抗PD-1治疗的反应。此外，抑制磷酸甘油酸变位酶1（PGAM1）通过促进铁死亡和CD8
+T细胞浸润发挥抗肿瘤作用，并在HCC中与抗PD-1免疫治疗表现出协同效应。放疗是治疗癌症的常见方式，但处理耐药性和副作用仍是挑战。研究发现，放疗中的电离辐射可通过促进细胞铁死亡有效杀伤肿瘤。促铁死亡靶基因如collectrin（CLTRN）和铜代谢MURR1结构域包含蛋白10可增强放射敏感性，并可能成为HCC治疗的新靶点。
**8.3 铁死亡治疗的毒理学风险**
尽管铁死亡在HCC中显示出显著抗癌潜力，但其依赖铁离子和ROS导致细胞死亡也带来全身性毒性的重大风险。一篇综述从五个方面总结了铁死亡抗肿瘤治疗的副作用：（1）免疫抑制——铁死亡肿瘤细胞释放的氧化脂质可抑制T细胞功能，从而削弱机体抗肿瘤免疫监视；（2）内脏器官铁过载——肝脏和肾脏作为铁储存和排泄的关键器官，易受铁死亡相关毒性影响；（3）骨髓抑制——造血干细胞损伤可导致贫血和免疫力下降；（4）恶病质——导致体重减轻和肌肉萎缩；（5）继发肿瘤——可能诱导周围正常组织突变。研究还发现，铁死亡诱导剂可促进胰腺导管腺癌（PDAC）中的肿瘤形成。然而，关于铁死亡在不同HCC亚型中的差异表现和毒理学风险的研究仍缺乏。
**8.4 临床挑战**
尽管治疗策略的靶点机制明确，但将这些发现转化为临床疗效面临重大障碍。单药治疗策略通常基于离体细胞系或动物模型中观察到的高表达谱。然而，临床上HCC患者高度异质性，难以筛选出MT-1G或SRXN1高表达的患者。天然化合物半衰期短，代谢快，需要高浓度才能发挥疗效，增加了毒性风险。联合治疗策略在从“概念验证”向临床应用过渡中也面临多重挑战。尽管PD-1/PD-L1抗体有前景，但免疫相关不良事件仍是关键临床问题。同时，铁死亡诱导剂在正常细胞与肿瘤细胞之间常缺乏足够选择性，可能导致严重副作用。放疗可能破坏肿瘤微环境中的T细胞，降低免疫治疗疗效；因此优化放疗与免疫治疗的时间窗口至关重要。HCC的发生常伴随慢性肝损伤和纤维化。在肝损伤早期，肝细胞铁死亡是炎症和纤维化的关键驱动因素，而HCC肿瘤形成后，铁死亡成为清除肿瘤细胞的关键机制。大多数现有研究聚焦于“如何在HCC中诱导铁死亡”，却很少评估全身性诱导铁死亡对肝硬化背景下正常/癌旁肝细胞的致命影响。强制激活铁死亡可能引发暴发性肝衰竭。铁死亡靶向治疗在HCC中的“治疗窗口”极窄，当前临床前研究缺乏对不同肝病阶段时间差异的深入考量。HCC的早期筛查和疗效监测仍主要依赖甲胎蛋白（AFP）、脱-γ-羧基凝血酶原（DCP）、AFP-L3以及几种miRNA组合。然而，这些标志物在早期（I/II期）疾病中的敏感性仍不足，尤其是在AFP阴性患者中诊断率显著下降。因此，迫切需要补充能够反映肿瘤代谢、氧化应激或铁代谢异常的指标。4-羟基壬烯醛（4-HNE）是目前有前景的多标志物组合候选者。研究表明，4-HNE水平随铁死亡程度增加而升高，在肝癌细胞中低水平与更具侵袭性的肿瘤行为相关。此外，市售的竞争性酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒为将4-HNE转化为HCC临床检测工具提供了技术基础。然而，4-HNE并非HCC特异性生物标志物，其水平受广泛脂质过氧化和氧化应激影响。研究表明，在非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和乙型/丙型肝炎等慢性肝病患者中，4-HNE水平显著升高。血清/血浆在临床筛查中最常用，但受整体炎症影响严重。ELISA操作简便且成本低，但特异性取决于抗体质量，易受交叉反应影响。在肝病研究中，4-HNE主要反映脂质过氧化和氧化应激程度，可视为氧化应激标志物，其水平变化更多反映机体抗氧化防御能力。尽管4-HNE在HCC中表现出一定预后价值，但其作为肝细胞癌辅助生物标志物的潜力值得进一步探索。HCC治疗涉及手术、局部消融、经动脉介入治疗（TACE/HAIC）和全身靶向/免疫治疗。不同治疗方式对肝脏、肾脏、心脏和造血系统具有不同程度的毒理学风险，需在整个治疗过程中进行系统监测和干预。目前缺乏铁死亡特异性逆转剂，一旦发生严重铁死亡毒性，临床干预极为困难。
**9 结论**
尽管铁死亡治疗HCC的理论框架已广泛发展，但仍主要局限于临床前研究，迄今尚无临床获批的特定药物。尽管在HCC治疗药物如索拉非尼的细胞和动物实验中已证明铁死亡机制的参与，但它们不被归类为铁死亡特异性药物。多种联合治疗方案在动物研究中显示出疗效，但缺乏I/II期临床试验数据。尽管4-HNE已被提出作为潜在生物标志物，但其临床特异性尚未在大规模队列中得到验证。此外，某些机制在HCC中的证据仍不充分，主要基于其他癌症类型的类比推断。HCC中的铁死亡并非孤立事件，而是由铁代谢失衡、脂质过氧化和抗氧化防御缺陷之间的相互作用驱动的自增强网络。ROS与亚铁离子之间的正反馈回路构成其核心动力学。微环境因素，包括非编码RNA、转录后RNA修饰和ECM硬度，通过调控关键酶表达直接决定癌细胞对铁死亡的敏感性。尽管铁死亡诱导剂已显示出克服索拉非尼耐药的潜力，但其全身性毒性（包括肾损伤和肝损伤、免疫抑制）以及在HCC内的异质性表现是当前最显著的瓶颈。因此，需要在以下两个方向进行更深入研究，以加深对铁死亡机制及其在HCC治疗中应用的理解。机制研究的深化：需要深入分析以获得铁过载诱导ROS导致DNA损伤和TET去甲基化酶抑制的直接证据。在HCC中，IFN-γ通过下调system x
c–表达抑制GPX4并减少GSH合成的具体机制需要阐明。临床转化的潜在突破：需要验证氧化应激产物4-HNE作为HCC早期诊断和疗效监测潜在生物标志物的临床价值。建立HCC安全性监测小组，重点关注肝肾功能、骨髓抑制和免疫功能，对于提高治疗安全性和延长患者生存期至关重要。
