摘要:化疗是很多癌症的标准治疗方案,然而癌细胞的适应能力很强,即便化疗起初针对原发肿瘤细胞能起到不错的效果,一段时间后,少数未被杀死的顽固癌细胞很可能就产生了耐药性,还具有了高度转移潜力,最终导致癌症转移复发。
化疗是很多癌症的标准治疗方案,然而癌细胞的适应能力很强,即便化疗起初针对原发肿瘤细胞能起到不错的效果,一段时间后,少数未被杀死的顽固癌细胞很可能就产生了耐药性,还具有了高度转移潜力,最终导致癌症转移复发。
面对这样一个狡猾的对手,来自法国巴黎文理研究大学、美国哈佛大学、德国慕尼黑亥姆霍兹中心等机构组成的一支国际研究团队,近期在权威学术期刊《自然》发表论文,为攻克化疗耐药的肿瘤提供了一种新的解决思路。
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Nature研究人员发现,那些极具转移潜力的耐药性癌细胞具有一个显著的特点,其细胞表面大量表达CD44,而这种表面糖蛋白会帮助细胞通过内吞作用吸收和积累大量的铁,从而促进癌细胞生存,并更具侵袭性。
而研究人员提出的创新策略可以说是“以子之矛攻子之盾”,利用了癌细胞爱吞铁的特点,促使其通过铁死亡途径“自杀”。铁死亡(ferroptosis)是一种由铁催化的细胞程序性死亡,其关键环节是铁催化生物膜中的脂质过氧化并导致脂质降解。
为此,研究团队设计了一种能激活铁死亡的新型小分子,命名为fentomycin-1(简称Fento-1),用来诱导溶酶体的磷脂氧化降解。这种新型分子采用了药物开发中的“诱导接近”(induced proximity)理念,也就是通过把两种原本不发生相互作用的分子拉近,使特定的细胞事件发生,从而实现目标。
▲Fento-1的化学合成步骤和细胞内定位(图片来源:参考资料[2])
具体来说,Fento-1由两个片段组成,一个片段用来与细胞膜的脂质结合,促使细胞发生内吞,从而进入细胞并移动到溶酶体,在那里聚积;另一个片段则被设计成与溶酶体中丰富的铁结合,提高铁的反应性,从而在溶酶体中启动膜脂质的过氧化反应,最终引发整个癌细胞的铁死亡。
▲Fento-1诱导铁死亡的示意图(图片来源:参考资料[2])
在概念验证阶段,Fento-1向几种素来以耐药性强、治疗难闻名的癌症发起挑战。论文展示的实验结果显示,Fento-1能够杀死原发性肉瘤细胞和胰腺癌细胞,并且能在转移性乳腺癌小鼠模型中显著减小肿瘤体积。这些临床前实验结果初步证实,对于标准化疗效果有限的癌症类型Fento-1有望发挥疗效。
《自然》同期发表的评论文章对这种利用铁死亡的新策略给予了高度评价,认为这类小分子药物“提供了一条富有前景的道路,通向未来的新型抗癌药物”。
参考资料:
[1] Tatiana Cañeque et al., Activation of lysosomal iron triggers ferroptosis in cancer. Nature (2025) Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08974-4
[2] Mike Lange & James A. Olzmann Small molecule degrades lipids to kill cancer cells. Nature (2025) Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-01337-z
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来源:老孙的科学讲堂