強(qiáng)力殺傷癌細(xì)胞！胰腺癌治療的潛在策略

在初步研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)FBW7通過其底物 c-Myc 抑制胰腺癌細(xì)胞的遷移和增殖。研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)BW7 的另一個(gè)關(guān)鍵底物 KLF5 能夠抑制鐵死亡。從機(jī)制上講，研究人員發(fā)現(xiàn) KLF5 通過抑制ZEB1來抑制HMOX1的表達(dá)。抑制 KLF5 通過促進(jìn)鐵死亡增強(qiáng)了奧沙利鉑的細(xì)胞毒性作用。與單獨(dú)使用任何一種治療相比，奧沙利鉑與 KLF5 抑制劑聯(lián)合使用在體外增強(qiáng)了細(xì)胞死亡，在體內(nèi)抑制了腫瘤生長。這些結(jié)果揭示了 KLF5 在胰腺癌化療敏感性中的關(guān)鍵作用，并表明鐵死亡與鉑類化療藥物而非吉西他濱類化療藥物聯(lián)合使用有望帶來更好的治療效果。 

背景介紹  

01  預(yù)計(jì)到 2040 年，胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）將成為癌癥相關(guān)死亡的第二大原因。手術(shù)和化療是 PDAC 的主要治療策略。然而，由于診斷時(shí)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的發(fā)生率高，只有 15% - 20% 的患者能夠接受根性手術(shù)。對化療敏感的患者不足 50%。此外，化療對晚期胰腺癌患者的生存期影響有限，化療耐藥性是一個(gè)重要原因。因此，迫切需要開發(fā)新的策略來提高癌細(xì)胞對化療的敏感性。 

鐵死亡是一種新型的細(xì)胞死亡形式，其特征是鐵依賴性的磷脂過氧化。它已在包括癌癥、神經(jīng)退行性疾病、缺血再灌注損傷以及冷暴露期間的組織損傷等多種人類疾病中得到證實(shí)。特別是鐵死亡激活劑在體外和免疫缺陷小鼠模型中對腫瘤細(xì)胞具有的細(xì)胞毒性作用。在癌癥背景下誘導(dǎo)鐵死亡已成為一種有前景的策略，表明其與癌癥免疫療法具有協(xié)同作用，甚至能殺死轉(zhuǎn)移性和治療抵抗性癌癥。鐵死亡與 Ras 突變之間的關(guān)系由來已久。近 30% 的癌癥伴有 RAS 家族小 GTP 酶的突變。研究人員篩選出了對 RAS 突變細(xì)胞系具有選擇性致死作用的小分子。他們發(fā)現(xiàn)了兩種化合物，分別名為 Erastin 和RSL3，能夠引發(fā)鐵依賴性的非凋亡性細(xì)胞死亡。KRAS 突變發(fā)生在約 95% 的胰腺腫瘤中。越來越多的證據(jù)表明鐵死亡在胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）細(xì)胞中起著至關(guān)重要的作用。研究人員還發(fā)現(xiàn)，SLC7A11 的缺失介導(dǎo)了腫瘤選擇性鐵死亡，并抑制了胰腺導(dǎo)管腺癌的生長。因此，鐵死亡可能是對抗胰腺癌的一種有前景的方法。 

KLF5 抑制劑使胰腺異種移植瘤對奧沙利鉑敏感  

02  研究人員評估了鐵死亡在胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）中的臨床意義。ML264 與奧沙利鉑聯(lián)合使用具有的聯(lián)合細(xì)胞毒性作用。研究人員進(jìn)一步研究了 KLF5 抑制劑是否能增強(qiáng)對奧沙利鉑的敏感性，采用細(xì)胞增殖和集落形成實(shí)驗(yàn)。CCK-8 檢測結(jié)果顯示，單獨(dú)使用奧沙利鉑或 ML264 均可降低細(xì)胞生長，而兩者聯(lián)合使用則使細(xì)胞活力進(jìn)一步降低。同樣，奧沙利鉑和 ML264 單獨(dú)使用均可抑制 CFPAC-1 和 Capan-1 細(xì)胞的集落形成，且 ML264 增強(qiáng)了奧沙利鉑的抑制作用。研究人員在體內(nèi)驗(yàn)證了 ML264 與奧沙利鉑聯(lián)合使用的效果。通過使用靶向KLF5 和增殖標(biāo)志物 Ki-67 的抗體進(jìn)行免疫組化染色，發(fā)現(xiàn) ML264 與奧沙利鉑聯(lián)合使用比單獨(dú)使用任何一種藥物更能抑制 Ki-67 染色。這些發(fā)現(xiàn)表明 ML264 增強(qiáng)了奧沙利鉑的細(xì)胞毒性作用。此外，研究人員還研究了奧沙利鉑耐藥（Oxa-R）細(xì)胞中 KLF5 的表達(dá)。先前建立的 Oxa-R 細(xì)胞系被復(fù)蘇，并通過細(xì)胞毒性試驗(yàn)確認(rèn)了其耐藥性。qPCR 和 WB 分析顯示，KLF5 在耐奧沙利鉑的 CFPAC-1 和 Capan-1 細(xì)胞中的表達(dá)上調(diào)。ML264 提高了耐奧沙利鉑細(xì)胞對奧沙利鉑的敏感性。CCK-8 檢測結(jié)果顯示，奧沙利鉑和 ML264 單獨(dú)使用均可抑制細(xì)胞生長，兩者聯(lián)合使用則進(jìn)一步降低細(xì)胞活力。同樣，這兩種藥物單獨(dú)使用均可抑制 CFPAC-1 和 Capan-1 細(xì)胞的集落形成，且 ML264 增強(qiáng)了奧沙利鉑的抑制作用。這些結(jié)果表明，抑制 KLF5 可能有助于克服對奧沙利鉑的獲得性耐藥。 KLF5 抑制劑可增強(qiáng)奧沙利鉑的細(xì)胞毒性作用 研究表明，誘導(dǎo)鐵死亡能夠降低細(xì)胞活力并增強(qiáng)對鉑類藥物的敏感性。除了細(xì)胞活性，研究人員還探索了鐵死亡的其他通路。研究結(jié)果表明酮體生成可能促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的鐵死亡。研究人員利用TCGA和GTEx數(shù)據(jù)進(jìn)行的相關(guān)性分析顯示，KLF5的表達(dá)與干性標(biāo)志物PROM1、ABCG2、SOX2和CD44呈正相關(guān)，而與分化細(xì)胞標(biāo)志物ATP4B和MUC6呈負(fù)相關(guān)。此外，球體形成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，抑制KLF5會(huì)減少形成的球體數(shù)量。這些結(jié)果表明，通過下調(diào)KLF5，胰腺癌的干性可能會(huì)被削弱。研究結(jié)果表明，抑制KLF5能夠誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞發(fā)生鐵死亡。因此，研究人員推測，干性降低的胰腺癌細(xì)胞可能更容易發(fā)生鐵死亡。研究人員還使用了探針檢測亞鐵離子水平，并使用細(xì)胞鐵檢測試劑盒檢測總鐵水平。

研究結(jié)果表明，抑制 KLF5 可能會(huì)破壞細(xì)胞內(nèi)鐵穩(wěn)態(tài)，增加鐵負(fù)荷，并誘導(dǎo)鐵死亡。