SPHK1 调控铁死亡增强卵巢癌奥拉帕利敏感性的机制探秘

卵巢癌治疗中 PARP 抑制剂耐药问题严峻。研究人员开展 “SPHK1 对卵巢癌奥拉帕利敏感性影响机制” 研究，发现 SPHK1 促进奥拉帕利耐药，抑制它可增强敏感性。该成果为卵巢癌治疗提供新思路。

　　在妇科肿瘤的世界里，卵巢癌是一颗令人畏惧的 “毒瘤”。它是常见的妇科恶性肿瘤，预后差、死亡率高。聚（ADP - 核糖）聚合酶抑制剂（PARPis）的出现，曾给卵巢癌患者带来希望，能显著改善患者无进展生存期（PFS）和总生存期（OS），尤其是对同源重组缺陷（HRD）的患者。美国食品药品监督管理局（FDA）也批准了多种 PARPis 用于卵巢癌的一线和二线维持治疗。然而，现实却很残酷，超过 40% 的 BRCA1/2 缺陷患者对 PARPis 没有反应，而且长期使用 PARPis 还会导致获得性耐药。这就像好不容易找到一把能打开希望之门的钥匙，却发现它在很多时候打不开锁，还会慢慢失效。因此，弄清楚 PARPis 耐药的机制，提高其敏感性，成为了医学研究领域亟待攻克的难题。
在这样的背景下，山东第一医科大学附属山东省肿瘤医院、山东大学齐鲁医院等研究机构的研究人员勇敢地迎接挑战，开展了一项意义重大的研究。他们聚焦于鞘氨醇激酶 1（SPHK1），试图揭开它与卵巢癌奥拉帕利耐药之间的神秘关系。研究结果令人振奋，他们发现 SPHK1 竟然是促进卵巢癌奥拉帕利耐药的 “幕后黑手”，而抑制 SPHK1 能够增强卵巢癌细胞对奥拉帕利的敏感性。这一发现为卵巢癌的治疗开辟了新的方向，就像在黑暗中找到了一盏明灯，为无数患者带来了新的希望。该研究成果发表在《Cell Death Discovery》杂志上。
为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是高通量测序技术，通过对奥拉帕利耐药的 SKOV3 细胞系（SK/Ola）和亲本 SKOV3 细胞系进行测序，筛选出差异表达基因。其次，利用 western blotting 技术检测相关蛋白的表达水平，探究 SPHK1 对相关信号通路的影响。此外，还进行了细胞实验，如 MTT 和集落生存实验，评估细胞对奥拉帕利的敏感性；以及动物实验，在裸鼠体内进行肿瘤形成实验，验证研究结果的有效性。
下面来详细看看研究结果。
SPHK1 是卵巢癌奥拉帕利耐药的关键基因：研究人员构建了奥拉帕利耐药的 SKOV3 细胞系 SK/Ola，经高通量测序发现，与亲本 SKOV3 细胞系相比，有 1488 个基因上调，932 个基因下调。进一步分析发现，SPHK1 在耐药细胞系中上调，且与卵巢癌患者的 PFS 和 OS 相关。同时，在 SK/Ola 细胞以及奥拉帕利处理后的 SKOV3 和 OVCAR8 细胞中，SPHK1 水平明显增加。这一系列结果表明，SPHK1 很可能是导致卵巢癌对奥拉帕利耐药的关键基因。
SPHK1 促进卵巢癌细胞对奥拉帕利的耐药性：研究人员通过敲低 SKOV3 和 OVCAR8 细胞中的 SPHK1，发现敲低后的卵巢癌细胞对奥拉帕利更加敏感，MTT 和集落生存实验都证实了这一点。相反，过表达 SPHK1 的细胞对奥拉帕利的耐药性更强。细胞死亡实验也显示，敲低 SPHK1 增加了奥拉帕利诱导的死亡细胞数量，而过表达则减少了这一数量。由此可见，SPHK1 确实在促进卵巢癌细胞对奥拉帕利的耐药中发挥着重要作用。
SPHK1 抑制剂 PF - 543 增强卵巢癌细胞对奥拉帕利的敏感性：PF - 543 作为 SPHK1 抑制剂，研究人员先计算了它在卵巢癌细胞中的半数抑制浓度（IC₅₀）。随后将奥拉帕利和 PF - 543 联合使用，发现不同浓度组合在 SKOV3 和 OVCAR8 细胞中都有协同抑制细胞增殖的作用。MTT 和集落生存实验表明，20μM 的 PF - 543 能显著增强卵巢癌细胞对奥拉帕利的敏感性，同时 PF - 543 还能增强奥拉帕利诱导的细胞死亡。这说明 SPHK1 抑制剂 PF - 543 可以有效增强奥拉帕利对卵巢癌细胞的作用。
SPHK1 激活 NF - κB 信号通路：为探究 SPHK1 促进奥拉帕利耐药的机制，研究人员对敲低 SPHK1 的 OVCAR8 细胞进行高通量差异基因表达分析，发现 NF - κB 信号通路显著受抑制。western blotting 检测结果显示，敲低 SPHK1 会降低 p - p65 水平，增加 p - IκBα 水平；而过表达 SPHK1 则相反。进一步通过细胞核和细胞质分离实验发现，SPHK1 表达会降低细胞质中 p - IκBα 水平，增加细胞核中 p65 水平。而且，奥拉帕利的相关作用会被 SPHK1 敲低逆转，过表达 SPHK1 则会增强奥拉帕利的作用。这充分表明，SPHK1 通过激活 NF - κB 信号通路来促进奥拉帕利耐药。
SPHK1 促进 p - IκBα 的降解：利用蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺（CHX）和蛋白酶体抑制剂 MG132 进行实验，结果显示，过表达 SPHK1 的细胞中，p - IκBα 的半衰期明显短于对照组细胞。在 MG132 处理后，过表达 SPHK1 和对照组细胞中 p - IκBα 水平达到相似水平的时间在不同细胞系中有所不同，但都表明 SPHK1 能够促进 p - IκBα 的降解，进而激活 NF - κB 信号通路。
SPHK1 抑制卵巢癌细胞的铁死亡：鉴于 NF - κB 与铁死亡的调节有关，研究人员探究 SPHK1 是否参与铁死亡调节。实验发现，PF - 543 处理会导致丙二醛（MDA）和脂质活性氧（ROS）积累，而过表达 SPHK1 则降低了 MDA 和 ROS 水平。同时，PF - 543 与奥拉帕利联合使用会使 MDA 和 ROS 水平更显著增加，而 SPHK1 与奥拉帕利联合则降低了这些指标。这说明 SPHK1 抑制铁死亡，而 PF - 543 激活铁死亡。
SPHK1 通过 p65 调节 NRF2 抑制卵巢癌细胞铁死亡：通过比较 SPHK1 敲低组、铁死亡抑制因子和 p65 靶向基因的差异表达基因，发现 NRF2 和 IL - 6 是共同调节的基因。进一步研究发现，p65 可以结合到 NRF2 的启动子区域，且 NRF2 的表达受 p65 调控。敲低 SPHK1 会降低 NRF2 水平，过表达则增加其水平；PF - 543 会下调 NRF2 水平，而过表达 p65 可以挽救这一现象。这表明 SPHK1 通过激活 NFκB p65 转录调控 NRF2 来抑制卵巢癌细胞的铁死亡。
PF - 543 通过抑制 p65 增强卵巢癌对奥拉帕利的敏感性：MTT 和集落生存实验表明，PF - 543 增强卵巢癌对奥拉帕利敏感性的作用可被铁死亡抑制剂 DFO 和 Fer - 1 缓解，过表达 p65 也有类似效果；而 erastin 和 RSL3 则能抵消 p65 的作用。MDA 和 ROS 检测分析也证实了这一点。在裸鼠体内实验中，奥拉帕利和 PF - 543 单独使用都能抑制肿瘤生长，联合使用效果更显著。这说明 PF - 543 通过抑制被 p65 抑制的铁死亡，增强了卵巢癌对奥拉帕利的敏感性。
在研究结论和讨论部分，研究人员揭示了 SPHK1 在卵巢癌奥拉帕利耐药中的重要作用及机制。SPHK1 通过促进 p - IκBα 降解激活 NF - κB p65，进而转录调控 NRF2 抑制铁死亡，最终导致奥拉帕利耐药。而抑制 SPHK1 可以触发铁死亡，增强奥拉帕利敏感性，体内实验也证实了 SPHK1 抑制剂能增加奥拉帕利敏感性。这一研究成果为卵巢癌的治疗提供了新的潜在策略，即联合使用 SPHK1 抑制剂和奥拉帕利，有望为卵巢癌患者带来更好的治疗效果。不过，研究人员也指出，未来还需要利用患者来源的异种移植（PDX）模型、类器官以及更多临床数据进一步探索这些发现，不断完善卵巢癌的治疗方案，为患者带来更多的生存希望。