网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

继国内铁死亡领域首篇 Cell 后,西湖大学两代同门再登 Cell

0
分享至

自 2012 年命名以来,铁死亡被认为具有清除肿瘤细胞、克服治疗耐药的潜力,但目前能够在体内高效且选择性诱导铁死亡的手段仍较有限。现有策略主要依赖靶向 GPX4、system xc⁻ 或 FSP1 等抗铁死亡通路,却受限于靶点缺乏肿瘤特异性、潜在毒性及肿瘤细胞逃逸等问题。因此,开发能够直接启动脂质过氧化且具有良好体内活性的非蛋白靶向铁死亡诱导策略具有重要意义。

2026 年 10 月 15 日,西湖大学邹贻龙与杨丹团队合作在《Cell》在线发表了题为「Mitochondria-targeted tetraoxanes initiate lipid peroxidation to drive ferroptosis and tumor suppression」的研究论文。该研究开发了线粒体靶向的脂质过氧化代谢启动剂 WMK-1/2,可绕过传统 GPX4/FSP1 抑制途径,在肿瘤细胞线粒体内直接启动脂质过氧化并诱导「线粒体铁死亡(mito-ferroptosis)」。WMK-1/2 在多种肿瘤模型中表现出显著的抑瘤作用,并可增强免疫检查点抑制剂的抗肿瘤疗效,为肿瘤铁死亡治疗提供了一种不依赖特定蛋白靶点的新策略。


文章首页截图

两位通讯作者师出同门,均出自哈佛大学Stuart Schreiber实验室(命名铁死亡的Stockwell也出自这一门下)。杨丹长期从事活性氧荧光探针研究,2021 年加入西湖大学;邹贻龙清华毕业后进入同一实验室,2020 年底回国建立课题组,主攻脂质代谢与铁死亡的交叉方向,2024 年发表了国内铁死亡领域的首篇Cell论文,报道 ACSL4 既促进癌转移、也提升癌细胞对铁死亡的易感性(Cell,2024)。


图 1. 图形摘要

设计脂质过氧化代谢启动剂,直接诱导铁死亡

为了突破传统铁死亡诱导策略对 GPX4、FSP1 等抗铁死亡蛋白的依赖,研究者提出了「脂质过氧化代谢启动剂(MILPOs)」的概念,希望通过直接产生自由基启动膜脂质过氧化。通过系统的构效关系研究,作者筛选获得两种 1,2,4,5-四氧杂环衍生物 WMK-1 和 WMK-2,分别采用季铵盐和 TPP 基团实现线粒体靶向。实验发现,WMK-1/2 可在多种肿瘤细胞中诱导脂质过氧化和细胞死亡,该过程依赖 Fe²⁺,可被铁螯合剂 DFO/DFX 逆转,并可被脂溶性自由基捕获型抗氧化剂 Lip-1 显著抑制,且不依赖 GPX4 抑制。这些结果表明,WMK-1/2 能够作为 MILPOs 直接诱导铁死亡。


图 2. 膜靶向四氧杂环己烷在细胞中产生自由基并诱导铁死亡。

WMK-1 靶向线粒体并在局部启动脂质过氧化

为了进一步明确 WMK-1 的作用位点及机制,研究者对其亚细胞定位、自由基生成、脂质过氧化及线粒体功能进行了分析。结果显示,WMK-1 主要富集于线粒体,与 TOM20 共定位而不与 ER 标志物共定位;其四氧杂环结构依赖线粒体 Fe²⁺ 活化,产生碳中心自由基,并经 TEMPO 捕获和 LC-MS/MS 证实。WMK-1 可诱导线粒体 MitoPerox 氧化,分离线粒体和心磷脂脂质体也可被 WMK-1+Fe²⁺ 直接氧化,说明线粒体膜是其启动脂质过氧化的关键场所。此外,WMK-1 还导致线粒体蛋白烷基化、线粒体肿胀和嵴塌陷,并抑制氧化磷酸化,最终引起细胞膜破裂和死亡。MitoTEMPO 和 MitoQ 可显著抑制 WMK-1 毒性,进一步证明线粒体局部脂质过氧化是其杀伤细胞的核心机制。上述结果表明,线粒体不仅是 WMK-1 的靶向部位,也是其启动铁死亡的重要氧化反应场所。

WMK-1 诱导一种具有独特代谢依赖性的「线粒体铁死亡」

为了判断 WMK-1 诱导的铁死亡是否与经典 GPX4 抑制型铁死亡相同,作者进一步干预 GPX4、FSP1、ACSL4 及多不饱和脂肪酸代谢。结果显示,WMK-1 诱导的细胞死亡不以 GPX4 抑制为前提:GPX4 过表达可挽救 ML210 诱导的细胞死亡,却不能挽救 WMK-1 的细胞毒性;对 ACSL4 敲除和长链 PUFA 补充均不敏感;并可逃逸主要富集于 ER 的视黄醇介导的保护。相反,WMK-1 高度依赖线粒体游离 Fe²⁺,可被铁螯合剂逆转、被 FAC 增敏,并可被 α-硫辛酸、MitoTEMPO 和 MitoQ 选择性抑制,其中 MitoQ 优于 pan-membrane 的 DecylQ。因此,作者将这种在起始区室、脂质来源和遗传依赖性上均区别于经典 GPX4-i 铁死亡的独特形式定义为「线粒体铁死亡(mito-ferroptosis)」。


图 3. WMK-1 在线粒体中积累,触发膜过氧化,并损害线粒体完整性和代谢功能。

WMK-1 抑制肿瘤生长并增强抗肿瘤免疫

为了评价 WMK-1/2 的治疗潜力,研究者进一步在多种体内肿瘤模型中开展实验。结果显示,WMK-1/2 具有良好的体内抗肿瘤活性:在 MDA-MB-231 异种移植瘤中,WMK-1 和 WMK-2 分别实现约 65% 和 52% 的肿瘤生长抑制率;在 SU-DHL-6 模型中,10 mg/kg WMK-1 实现约 50% 的肿瘤生长抑制率,20 mg/kg 提高至约 85%;在 MC-38 同种移植瘤中实现 76% 的肿瘤生长抑制率;在卵巢癌患者来源异种移植模型中,WMK-1 将中位生存期从 2.9 个月延长至 6.0 个月。肿瘤组织中 4-HNE 和过度氧化 PRDX3 明显积累,而维生素 E 可消除该积累并逆转其抑瘤作用,进一步支持其通过铁死亡发挥抗肿瘤效应。此外,补铁饮食可增强 WMK-1 疗效,使肿瘤生长抑制率从约 23% 提高至约 50%。WMK-1 还可增强免疫检查点抑制剂的抗肿瘤效果,在 B16-F10 同种移植瘤中与 anti-PD-1 联用显著增强疗效,提示其可能通过铁死亡释放免疫原性内容物,增强抗肿瘤免疫。


图 4. WMK-1 在体内通过诱导铁死亡抑制肿瘤生长,补铁饮食增强其抗肿瘤疗效。

诱导铁死亡用于肿瘤治疗仍面临体内选择性差、治疗窗窄等瓶颈。该研究团队提出「代谢性脂质过氧化启动剂」新策略,开发出线粒体靶向四氧杂环己烷 WMK-1/2。该类分子利用线粒体 Fe²⁺ 激活四氧杂环己烷,产生碳中心自由基,原位启动线粒体膜脂质过氧化,诱导一种不依赖 GPX4、ACSL4 及 retinol 的「线粒体铁死亡」亚通路。WMK-1/2 在多种肿瘤模型及 PDX 中展现广谱抗肿瘤活性,补铁饮食可增强疗效,维生素 E 或 Lip-1 可逆转效应,并可与 PD-1 阻断协同增效。尽管其化学空间、响应标志物及免疫机制仍需深入探索,该研究为铁死亡诱导和代谢干预型抗肿瘤药物开发提供了新方向。

注:本文仅供文献解读,学术分享,不构成任何医疗建议!

参考文献(上下滑动查阅):

1. Dixon SJ, et al. Cell 2012. DOI: 10.1016/j.cell.2012.03.042

2. Yang WS, et al. Cell 2014. DOI: 10.1016/j.cell.2013.12.010

3. Bersuker K, et al. Nature 2019. DOI: 10.1038/s41586-019-1705-2

4. Doll S, et al. Nature 2019. DOI: 10.1038/s41586-019-1707-0

5. Mao C, et al. Nature 2021. DOI: 10.1038/s41586-021-03539-7

6. Zou Y, et al. Nature 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2732-8

7. Wang W, et al. J Am Chem Soc 2023. DOI: 10.1021/jacs.3c00243

8. Pan Z, et al. Cell 2026. DOI: 10.1016/j.cell.2026.09.040

9. Wang Y, et al. Cell 2024. DOI: 10.1016/j.cell.2024.10.047

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.09.040


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
陈凯歌饭局上,一群年轻演员排着队弯腰敬酒,陈飞宇站旁边给倒酒

陈凯歌饭局上,一群年轻演员排着队弯腰敬酒,陈飞宇站旁边给倒酒

西楼知趣杂谈
2026-10-20 20:22:01
国内将逐渐停止“肠息肉手术”?做完人就废了?医生讲出实情

国内将逐渐停止“肠息肉手术”?做完人就废了?医生讲出实情

健康科普365
2026-09-13 14:40:12
李小冉老公被执行2111万

李小冉老公被执行2111万

雷达财经
2026-10-19 10:35:15
一个日本华人表示,中国当前的生活水平相当于日本80年代

一个日本华人表示,中国当前的生活水平相当于日本80年代

聚焦真实瞬间
2026-10-19 21:06:47
女体育生穿“黑纱裤”训练,心思被戳穿:你这种高六都考不上大学

女体育生穿“黑纱裤”训练,心思被戳穿:你这种高六都考不上大学

熙熙说教
2026-10-18 14:36:19
4人吃火锅后舌苔全黑 未支付2000多元餐费 当事人称很闹心 店方也委屈:陪同就医也没查出什么问题

4人吃火锅后舌苔全黑 未支付2000多元餐费 当事人称很闹心 店方也委屈:陪同就医也没查出什么问题

闪电新闻
2026-10-20 17:47:55
4人火锅店就餐后舌苔发黑,当事人称很闹心,未支付2000多元餐费,火锅店:市监局已取走样本,陪同就医后无其他症状

4人火锅店就餐后舌苔发黑,当事人称很闹心,未支付2000多元餐费,火锅店:市监局已取走样本,陪同就医后无其他症状

大风新闻
2026-10-20 14:29:03
不透露爆燃手机的品牌,是想拉其他家下水吗?

不透露爆燃手机的品牌,是想拉其他家下水吗?

走读新生
2026-10-19 13:22:05
44.94万!玛莎拉蒂三款新车开售

44.94万!玛莎拉蒂三款新车开售

3C毒物
2026-10-21 11:15:58
十优港姐麦明诗被指合照只修自己不修关之琳 反击:都不知道可以修哪里

十优港姐麦明诗被指合照只修自己不修关之琳 反击:都不知道可以修哪里

TVB资讯台
2026-10-20 23:21:46
欧冠前瞻丨拜仁2-2阿森纳:瓜迪奥拉两大得意弟子,谁更胜一筹?

欧冠前瞻丨拜仁2-2阿森纳:瓜迪奥拉两大得意弟子,谁更胜一筹?

体育世界
2026-10-21 12:44:11
3.7万亿美元大合并?马斯克:好主意

3.7万亿美元大合并?马斯克:好主意

字母榜
2026-10-21 10:35:19
1996年新疆14名官兵离奇淹亡!张震一眼识破了真相

1996年新疆14名官兵离奇淹亡!张震一眼识破了真相

近史谈
2026-10-19 18:19:16
如果当年没听马寅初先生的劝告,没有计划生育,如今中国会怎样?

如果当年没听马寅初先生的劝告,没有计划生育,如今中国会怎样?

小莜读史
2026-09-22 01:03:07
刘国梁被举报不到24小时,更多信息被扒,张继科的话像“一把火”

刘国梁被举报不到24小时,更多信息被扒,张继科的话像“一把火”

晓帝爱八卦
2026-10-20 10:30:57
用聊天造出真枪,控枪组织急了:他想让谁都能造

用聊天造出真枪,控枪组织急了:他想让谁都能造

我是一个养虾人
2026-10-20 23:15:46
国家出手,养老账单要变了:不是只涨退休金,是三本账一起动

国家出手,养老账单要变了:不是只涨退休金,是三本账一起动

老孙说
2026-10-21 11:37:00
不留情面,杨鸣点评崔永熙选择都是错,广东队有望退货

不留情面,杨鸣点评崔永熙选择都是错,广东队有望退货

宗介说体育
2026-10-21 10:13:43
两分钟遭绝杀!巴萨头号卧底现形!弗里克彻底崩盘

两分钟遭绝杀!巴萨头号卧底现形!弗里克彻底崩盘

奶盖熊本熊
2026-10-21 07:50:38
11岁男孩患白血病去世,重医儿童医院被判赔54万余元,骨灰撒江系谎言?家人称遭混合填埋大树下

11岁男孩患白血病去世,重医儿童医院被判赔54万余元,骨灰撒江系谎言?家人称遭混合填埋大树下

大风新闻
2026-10-20 18:37:08
2026-10-21 13:08:49
生物学霸 incentive-icons
生物学霸
科研资讯平台
11554文章数 31326关注度
往期回顾 全部

科技要闻

SpaceX收入暴涨!马斯克:这事"不再不可能"

头条要闻

55岁月嫂因脑干出血去世 亲人整理遗物发现器官捐献卡

头条要闻

55岁月嫂因脑干出血去世 亲人整理遗物发现器官捐献卡

体育要闻

“我,对得起天津足球!”

娱乐要闻

刘恺威官宣女友,和杨幂一个天一个地

财经要闻

日赚近5亿的长鑫,股价却跌掉了15000亿

汽车要闻

黑科技一次看全 2026奇瑞全球创新大会干货汇总

态度原创

本地
教育
亲子
数码
房产

本地新闻

一场垂直登高赛跑出了"山城"的真正内核

教育要闻

日常英语:移动了别人的东西

亲子要闻

女孩小时候吃烧烤时家长会帮忙推头,谁知长大后留下了“后遗症”,网友:推头变成了一种仪式

数码要闻

小米米家车载吸尘器便携版开启众筹:20000Pa大吸力,众筹价189元

房产要闻

避雷!买一楼送花园,可能藏着大坑!

无障碍浏览 进入关怀版