环泊酚通过USP1介导的GPX4泛素化在肝细胞癌中诱导铁死亡并增强抗PD-1疗效

《Biology Direct》：Ciprofol induces ferroptosis and enhances anti-PD-1 efficacy via USP1-mediated GPX4 ubiquitination in hepatocellular carcinoma

　　

摘要

靶向PD-1/PD-L1通路的免疫检查点抑制剂在肝细胞癌（HCC）中显示出前景，但由于免疫抑制性肿瘤微环境导致的耐药性仍是一个主要挑战。铁死亡作为一种铁依赖性的程序性细胞死亡方式，已成为增强抗肿瘤免疫的潜在策略。环泊酚是一种新型丙泊酚衍生物，广泛应用于临床麻醉，其在癌症治疗中的作用尚未被探索。在本研究中，我们利用CCK-8、EdU、集落形成、Transwell和流式细胞术检测，评估了环泊酚在人类HCC细胞系（Huh-7、MHCC97-H）和小鼠HCC细胞系（H22）中的抗增殖和促铁死亡效应。通过检测ROS、Fe2?、MDA、SOD和透射电子显微镜（TEM）下线粒体形态来评估铁死亡。通过Western blot、qRT-PCR、Co-IP、泛素化检测和表面等离子体共振（SPR）研究分子机制。在异种移植（裸鼠）和同基因（C57BL/6）模型中考察体内疗效，并评估与抗PD-1抗体联合用药的效果。环泊酚抑制HCC细胞增殖、迁移、侵袭和上皮-间充质转化（EMT）（IC??：Huh-7为43.7 μM；MHCC97-H为36.4 μM）。机制上，环泊酚诱导铁死亡，表现为ROS、Fe2?、MDA升高及典型的线粒体萎缩/嵴破坏，这些效应可被铁死亡抑制剂Fer-1逆转。环泊酚未改变GPX4 mRNA水平，但促进了其泛素化和蛋白酶体降解。转录组分析鉴定出USP1为关键下游靶点。环泊酚降低USP1表达，破坏USP1-GPX4相互作用，并直接结合USP1（K_d = 1.5 μM）。USP1敲低可表型复制环泊酚效应，诱导铁死亡并抑制HCC进展。体内实验中，环泊酚（40 mg/kg）显著减少肿瘤生长，下调USP1/GPX4，且耐受性良好。重要的是，环泊酚与抗PD-1抗体联合用药可改善肿瘤控制。总之，环泊酚是一种新型铁死亡诱导剂，通过抑制USP1促进GPX4泛素化和降解，表现出强效的抗HCC活性，并增强抗PD-1免疫治疗的疗效，是一种有前景的联合抗癌治疗增敏剂。