放射治疗(放疗)是癌症治疗的重要手段,但其效果常因肿瘤细胞的“抗辐射性”而大打折扣。近日,江南大学附属医院黄朝晖教授团队在《细胞死亡与疾病》(Cell Death & Disease)发表的最新研究,首次揭示了癌细胞抵抗放疗的“代谢盾牌”—单不饱和脂肪酸通过ACSL3蛋白抑制铁死亡,并提出了破解这一难题的创新策略,为克服肿瘤放疗抵抗提供了新思路。
铁死亡是一种由铁离子驱动的细胞“自毁程序”,其特征是脂质过氧化物的致命堆积。近年研究发现,放疗的部分疗效正是通过激活铁死亡实现的。但“狡猾”的癌细胞却能关闭这一程序,导致放疗失效。黄朝晖团队通过分析放疗后存活的肿瘤组织和细胞,发现这些细胞的铁死亡水平显著降低,暗示癌细胞可能通过某种机制“屏蔽”了这种死亡信号。
团队利用非靶向代谢组学分析等技术,在放疗后代癌细胞中发现两种单不饱和脂肪酸(油酸和棕榈油酸)可能与放疗抵抗相关。实验显示,这两种脂肪酸如同“细胞保镖”,能有效抵抗铁死亡诱导剂攻击,其中油酸的保护力尤为突出。进一步研究发现,油酸依赖ACSL3蛋白阻止多不饱和脂肪酸磷脂的积累,从而切断铁死亡的关键触发条件。
在小鼠实验中,团队采用“ACSL3敲低+铁死亡诱导剂”的组合拳:敲低ACSL3削弱癌细胞的防御系统,再使用铁死亡诱导剂发动攻击。这种联合疗法显著增强了放疗效果,为临床转化提供了重要依据。
“我们的发现像解开了一道三维拼图,首次将放疗、脂肪酸代谢和铁死亡三个维度联系起来,未来可通过开发其特异性抑制剂,并与现有诱导铁死亡药物及放疗联用,高效杀伤放疗抵抗肿瘤细胞”,黄朝晖解释说。
相关论文链接:https://doi.org/10.1038/s41419-025-07516-0
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