...中美科學家揭示鈣粘蛋白介導的細胞間相互作用調節癌細胞鐵死亡...

2021-01-13 生物谷

2019年7月30日訊/

生物谷

BIOON/---鐵死亡（ferroptosis）是一種由細胞代謝和鐵依賴性脂質過氧化作用驅動的細胞死亡過程。它與缺血性器官損傷和癌症等疾病有關。

穀胱甘肽過氧化物酶4（GPX4）是鐵死亡的一種至關重要的調節劑，通過中和脂質過氧化物來保護細胞，其中脂質過氧化物是細胞代謝的副產物。直接抑制GPX4，或通過剔除它的底物穀胱甘肽或用於產生穀胱甘肽的前體分子（比如半胱氨酸）間接抑制GPX4，都可觸發鐵死亡。

鐵死亡有助於增強

p53

、BAP1和延胡索酸酶等幾種腫瘤抑制蛋白的抗

腫瘤

功能。不過，違反直覺的是，易於發生轉移並且經常對各種治療產生抵抗性的間充質癌細胞（mesenchymal cancer cell）對於鐵死亡高度敏感。

圖片來自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1426-6。

在一項新的研究中，中國空軍軍醫大學的陳志南（Zhi-Nan Chen）團隊和美國紀念斯隆凱特琳癌症中心的Xuejun Jiang團隊發現鈣粘蛋白介導的細胞間相互作用能夠非細胞自主性地調節鐵死亡。相關研究結果於2019年7月24日在線發表在Natue期刊上，論文標題為「Intercellular interaction dictates cancer cell ferroptosis via NF2–YAP signalling」。

在上皮細胞中，由E-鈣粘蛋白介導的這種相互作用通過激活細胞內NF2（也稱為merlin）和Hippo信號通路來抑制鐵死亡。抑制這種信號軸允許轉錄共激活因子YAP通過上調包括ACSL4和TFRC在內的幾種鐵死亡調節物來促進鐵死亡。這一發現為具有間充質或轉移特性的癌細胞對鐵死亡高度敏感的觀察結果提供了機制上的新見解。

值得注意的是，類似的機制也調節一些非上皮細胞中的鐵死亡。

最後，鑑於腫瘤抑制基因NF2失活是間皮瘤中的一種常見的致癌事件，這些研究人員在惡性間皮瘤原位小鼠模型中，通過

遺傳

手段讓

腫瘤

抑制基因NF2失活可使得癌細胞對鐵死亡更加敏感。

這些研究結果展示了細胞間相互作用和細胞內NF2-YAP信號通路在調節細胞鐵死亡中的作用，而且還指出NF2-YAP信號通路中的惡性突變可能能夠預測癌細胞對潛在的鐵死亡誘導性療法（ferroptosis-inducing therapy）的反應性。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：Jiao Wu et al. Intercellular interaction dictates cancer cell ferroptosis via NF2–YAP signalling. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1426-6.

相關焦點

  • Nature:中美科學家揭示鈣粘蛋白介導的細胞間相互作用調節癌細胞鐵...
    2019年7月30日訊/生物谷BIOON/---鐵死亡（ferroptosis）是一種由細胞代謝和鐵依賴性脂質過氧化作用驅動的細胞死亡過程。它與缺血性器官損傷和癌症等疾病有關。穀胱甘肽過氧化物酶4（GPX4）是鐵死亡的一種至關重要的調節劑，通過中和脂質過氧化物來保護細胞，其中脂質過氧化物是細胞代謝的副產物。
  • 陳志南、姜學軍團隊揭示癌細胞鐵死亡分子機制
    陳志南、姜學軍團隊揭示癌細胞鐵死亡分子機制 作者：小柯機器人 發布時間：2019/8/15 14:35:10 美國紀念斯隆凱特琳癌症中心姜學軍和中國空軍醫科大學陳志南研究團隊合作取得一項新進展。
  • 多篇文章解讀「鐵死亡」研究領域新進展!
    【2】Nature：中美科學家揭示鈣粘蛋白介導的細胞間相互作用調節癌細胞鐵死亡機制doi：10.1038/s41586-019-1426-6鐵死亡（ferroptosis）是一種由細胞代謝和鐵依賴性脂質過氧化作用驅動的細胞死亡過程。它與缺血性器官損傷和癌症等疾病有關。
  • Nat Chem Biol|美國科學家揭示細胞鐵死亡過程中的重要執行蛋白
    其主要特點是對活性亞鐵離子的依賴，以及大量過氧化磷脂(phospholipid hydroperoxide)在細胞內膜及質膜上的聚集【2】。鐵死亡可以作為一種應激反應而介導人體疾病，而且已經在大量的病理情況下被觀察到，包括缺血導致的腎臟和肝臟衰竭、應激性腦損傷、中風和溶血反應等【3-6】，因此抑制鐵死亡對於治療上述疾病有效。
  • Nat Chem Biol | 鄒貽龍博士等揭示細胞鐵死亡過程中的重要執行蛋白
    其主要特點是對活性亞鐵離子的依賴，以及大量過氧化磷脂 (phospholipid hydroperoxide) 在細胞內膜及質膜上的聚集【2】。鐵死亡可以作為一種應激反應而介導人體疾病，而且已經在大量的病理情況下被觀察到，包括缺血導致的腎臟和肝臟衰竭、應激性腦損傷、中風和溶血反應等【3-6】，因此抑制鐵死亡對於治療上述疾病有效。
  • 最新研究一種脂肪酸可殺死人類癌細胞
    如若將DGLA精確地遞送至人類癌細胞，同樣會誘發細胞肥大症，並導致癌細胞死亡。此外，研究人員還察覺到，醚脂質可以保護細胞免受DGLA影響，沒有了醚脂質，DGLA會導致細胞更快死亡。站在藥物研發的角度，促進鐵死亡，可以清除癌細胞或者被病毒感染的細胞；抑制鐵死亡，則可以保護健康細胞。
  • 不同物種對脂質過氧化和鐵死亡的調節
    那麼生物體對脂質過氧化和鐵死亡是如何調節的以及物種之間的調節方式是否存在差異尚未見有關論述。因此在這篇綜述中，總結了脂質過氧化，鐵死亡和抗氧化劑系統在各種物種（包括人類、其他哺乳動物和脊椎動物、植物、無脊椎動物、酵母、細菌和古生菌）中的功能和調控，並且還討論了脂質過氧化和鐵死亡的潛在進化作用。
  • 2020頂刊鐵死亡研究進展與研究方法速遞,請籤收!
    鐵死亡 (ferroptosis) 是由鐵 依賴性脂 質過氧 化作用 驅動的 調節性 細胞死 亡的一種形式。 鐵死亡於2012被首次提出。近幾年來，以鐵離子積累和脂質過氧化為特徵的鐵死亡被認為與腫瘤細胞死亡相關，其在腫瘤發生，發展以及耐藥性方面的作用也備受關注。
  • Nature子刊:能殺死癌細胞的「鐵死亡」療法是怎麼一回事?
    細胞有很多種死亡方式，包括凋亡、自噬和壞死。近年來，「鐵死亡」（ferroptosis）作為一種新的細胞壞死方式逐漸進入了人們的眼帘。不同於通常的細胞壞死，鐵死亡是一種受調控的壞死過程。鐵死亡是由於膜脂修復酶——穀胱甘肽過氧化物酶（GPX4）失效，造成膜脂上活性氧自由基（ROS）的積累所致，而這一積累過程需要鐵離子的參與。多種物質和外界條件可引發鐵死亡。
  • 一種脂肪酸可殺死癌細胞
    本文轉自【科技日報】；美國一項新研究發現，一種名為二高-γ-亞麻酸（DGLA）的脂肪酸可以殺死人類癌細胞。研究人員近日在《發育細胞》雜誌上發表論文稱，這一發現對於開發新的癌症治療方法具有重要意義。 DGLA是一種多元不飽和脂肪酸，在我們體內少量存在。
  • 【中國科學報】泛素化信號調節細胞自噬機制獲揭示
    美國時間7月14日，國際學術期刊《癌細胞》在線發表了中科院上海生科院生物化學與細胞生物學研究所胡榮貴課題組的最新成果，揭示了具有腫瘤抑制活性的泛素連接酶HACE1通過介導細胞自噬受體蛋白（OPTN）的泛素化修飾，促進細胞自噬受體複合物形成，「激活」細胞自噬，從而抑制腫瘤細胞增殖的分子機制。
  • Neurosci|神經退行性疾病研究新方向:Nrf2和鐵死亡
    鐵死亡（ferroptosis）是一種由穀胱甘肽（GSH）過氧化物酶4（GPX4）控制的細胞內微環境的氧化還原狀態失調引起的一種調節性細胞死亡（RCD），鐵螯合劑和親脂性抗氧化劑可以抑制該過程。核轉錄因子E2相關因子2（Nrf2 / NFE2L2）已被證明在神經退行性疾病的治療和鐵死亡調節中起關鍵作用。
  • 鐵死亡與腦損傷的關係
    鐵死亡作為非凋亡形式的細胞死亡於2012年被首次報導，這一過程最初是用合成的小分子化合物在癌細胞研究中發現的，但後來報導表明它與腦和其他組織急性損傷的細胞死亡事件有關。 鐵依賴的細胞死亡並不是一個新概念，在神經退行性疾病和腦損傷研究中均有與鐵和氧化應激的病理細胞死亡事件的諸多描述，這一現象可通過誘導鐵死亡來解釋。
  • 鐵死亡與神經系統疾病
    -8）的傳統凋亡所不同的程序性細胞死亡通路被發現，如由受體相互作用蛋白1（receptor-interacting protein 1，RIP1）/受體相互作用蛋白1（receptor-interacting protein 3，RIP3）誘導的"壞死性凋亡"，再如由Caspase-1誘導的炎症相關的細胞"焦亡"等等。
  • NK細胞介導的癌症轉移的免疫編輯機制!
    研究者推測，間質vs上皮CTC的表型可能是其對NK細胞介導的消除敏感性差異的原因，為了解決這一問題，研究人員使用了8種具有上皮細胞特性或間充質細胞特性的乳腺癌細胞系倆進行NK細胞共培養實驗，實際上，NK細胞對具有間充質特性的非聚類細胞系顯示出強大的細胞毒性，而具有上皮特徵的細胞系往往對NK細胞介導的細胞毒性具有一定的抗性。
  • B肝篩選靶點，宿主細胞參與HBV內化，受體結合介導內吞作用
    例如，C肝病毒能與至少14種宿主細胞因子相互作用，以確保有效的細胞感染。但目前科學家對於B肝病毒進入所需的共受體和宿主細胞因子尚未完全闡明。已知被發現的是NTCP對B肝病毒有效感染是必要的，但還不夠。HBV內化，受體結合介導內吞作用B肝病毒進入需要通過NTCP與肝細胞結合後，才能夠進入細胞，這一發現揭示了宿主細胞因子參與B肝病毒內化過程。
  • Cancer Cell:Akt通路可調節活性氧簇介導的細胞凋亡
    伊利諾依大學芝加哥分校研究人員在12月9日出版的Cancer Cell上發表特刊文章，講述氧化作用路徑與細胞衰老以及細胞凋亡間的關聯。文章通訊作者Nissim Hay博士早年在以色列Weizmann研究所獲得博士學位，現任伊利諾依大學芝加哥分校生物化學與分子遺傳學院任教授，主要研究細胞分裂，細胞代謝和癌症的遺傳學變化，主要應用的技術包括，細胞生物學技術，生物化學技術，分子生物學技術和基因敲除技術。Akt通路是膜受體信號向細胞內轉導的重要途徑，它們調節著細胞凋亡、生長以及一些重要基因的表達。
  • 解密癌細胞的「逃脫絕技」 基因突變之外還有這種方法!
    ▲基因突變介導和表觀遺傳學介導的耐藥性（圖片來源：參考資料[2]）藥物誘導可塑性（drug-induced plasticity）的機制接受藥物治療後細胞可塑性的分子機制目前尚未完全闡明，不過癌細胞形態的轉變過程很可能分為兩步：第一步，癌細胞進入一個生長緩慢的藥物耐受狀態，然後這種細胞進一步重新編程，成為耐藥性細胞
  • 解密癌細胞的「逃脫絕技」,基因突變之外還有這種方法!
    這個現象表明耐藥的可塑性並不是由基因變化介導的。 有趣的是，在體外試驗表明，癌細胞也採用了類似的策略。這種對原本致命藥物產生暫時耐受能力的癌細胞亞群稱為「drug-tolerant persisters」（DTPs），它們最初在非小細胞肺癌（NSCLC）中被發現，而後在結腸癌、黑色素瘤和膠質母細胞瘤中也被發現。