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原文:Elesclomol-mediated cuproptosis overcomes cisplatin resistance by restricting epigenetically activated mitochondrial respiration: Novel therapeutic insights into cisplatin-elesclomol combination therapy.
期刊:Acta pharmaceutica Sinica. B(影响因子 14.6) | PubMed | PMC 全文(含 PDF)
葡萄膜黑色素瘤(UM)是成人最常见的眼内恶性肿瘤。尽管原发灶可通过局部治疗控制,约一半患者仍会发生转移,且多转移至肝脏,预后极差。传统化疗如顺铂(DDP)和达卡巴嗪响应率低,患者中位总生存期常不足一年。因此,解析UM化疗耐药机制并寻找克服策略,是临床上的重大挑战。
既往研究发现,UM的顺铂耐药与肿瘤干细胞重塑、细胞外基质沉积以及组蛋白去甲基化酶JMJD2C介导的MDM2/P53通路异常有关。同时,越来越多证据表明,治疗抵抗常伴随代谢重编程——例如糖酵解产物乳酸可增强DNA修复并导致耐药,而线粒体呼吸和活性氧则维持某些肿瘤干细胞存活。但在UM中,顺铂耐药究竟如何改变细胞代谢,此前并不清楚。
本研究首先建立了顺铂耐药的UM细胞系(图1),并通过体外IC50实验和原位异种移植模型验证其耐药表型。随后,团队采用转录组学、代谢组学以及组蛋白乙酰化谱(H3K9Ac/H3K27Ac CUT&Tag)进行多组学分析,发现一个关键现象:与亲本细胞相比,顺铂耐药细胞的组蛋白乙酰化发生改变,导致线粒体呼吸上调、糖酵解下调(图2)。
这种代谢重编程带来了一个“致命弱点”:耐药细胞对 elesclomol 诱导的铜死亡(cuproptosis)更加敏感。机制上,elesclomol 处理会降低铁硫簇(Fe-S cluster)蛋白水平,并引起 DLAT 蛋白聚集,从而触发线粒体相关的铜依赖性细胞死亡。进一步实验显示,敲除 FDX1 基因后,耐药细胞对 elesclomol 的敏感性下降,铜死亡也被削弱,证实了该过程确由铜死亡通路介导。
研究不仅用了细胞系的转录组和代谢组,还结合 CUT&Tag 绘制增强子/启动子区域的组蛋白乙酰化图谱,并用 Seahorse 分析仪检测耗氧率(OCR)与糖酵解速率(ECAR),从表观到功能层面锁定“线粒体呼吸依赖”。在动物层面,作者使用了斑马鱼荷瘤模型、小鼠原位异种移植以及患者来源异种移植(PDX)模型,系统评估 elesclomol 的疗效,数据已存入 GEO(GSE271497、GSE271539)和国家组学数据库(OEZ017533)。
该研究说明,顺铂耐药并非“无懈可击”——表观遗传驱动的线粒体呼吸增强,反而让肿瘤细胞暴露于铜死亡的风险之中。利用这一代谢脆弱性,elesclomol 可在多种临床前模型中克服 UM 的顺铂耐药。这为开发“顺铂 + elesclomol”的联合治疗方案提供了新思路,也有望推广至其他出现类似代谢重编程的耐药肿瘤。
简言之:耐药细胞因表观重塑而更依赖线粒体,elesclomol 借铜死亡“精准拆家”,为葡萄膜黑色素瘤化疗耐药提供了潜在破局点。



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