靶向SPI1联合erastin通过EZH2/H3K27me3-ACSL4轴促进肾透明细胞癌铁死亡的治疗新策略

《Communications Biology》：Therapeutic targeting SPI1 in combination with erastin promotes ferroptosis in ccRCC

本研究针对肾透明细胞癌(ccRCC)治疗难题，探讨转录因子SPI1调控铁死亡的作用机制。研究人员发现SPI1通过招募EZH2介导H3K27me3表观遗传抑制ACSL4表达，从而抑制脂质过氧化。实验证实SPI1敲低或EZH2抑制剂UNC1999联合erastin可显著促进ccRCC铁死亡，为晚期肾癌联合治疗提供了新靶点。

　　

肾癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，其中肾透明细胞癌(ccRCC)占肾癌病例的70%以上。由于早期症状隐匿，约35%的患者确诊时已处于晚期，错过了最佳手术时机。更棘手的是，肾癌对传统的放疗和化疗不敏感，使得晚期患者治疗选择有限。近年来，虽然免疫治疗和靶向治疗取得了一定进展，但寻找更有效的治疗靶点和预后标志物仍是当务之急。

在这一背景下，铁死亡(ferroptosis)作为一种新发现的细胞死亡方式引起了广泛关注。这种死亡方式依赖于细胞内Fe²⁺的积累和脂质过氧化的形成，与传统的细胞凋亡、坏死等死亡机制截然不同。ACSL4(酰基辅酶A合成酶长链家族成员4)作为多不饱和脂肪酸代谢的关键酶，在调控铁死亡敏感性中扮演重要角色。然而，在肾透明细胞癌中，铁死亡的具体调控机制尚不明确。

发表在《Communications Biology》的这项研究由沈阳中国医科大学附属盛京医院泌尿外科团队完成，首次揭示了转录因子SPI1通过表观遗传机制调控ACSL4表达，进而影响肾透明细胞癌铁死亡敏感性的新机制。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：利用TCGA-KIRC数据库和临床样本队列进行生物信息学分析；通过细胞系模型(786-O、ACHN等)进行基因敲低和过表达实验；采用染色质免疫沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因等技术验证转录调控机制；建立裸鼠移植瘤模型进行体内功能验证；使用流式细胞术、电镜观察等多种手段检测铁死亡相关表型。

SPI1在ccRCC中表达上调且与不良预后相关

通过分析TCGA-KIRC数据库，研究人员发现SPI1在肾透明细胞癌中显著高表达。临床样本验证显示，30对癌与癌旁组织中，SPI1在癌组织中的mRNA和蛋白水平均明显升高。生存分析进一步证实，SPI1高表达与患者总生存期(OS)、无进展生存期(PFS)和疾病特异性生存期(DSS)缩短显著相关。此外，SPI1表达水平与肿瘤TNM分期、浸润深度(T分期)和组织学分级呈正相关，提示SPI1可能作为ccRCC的不良预后指标。

敲低SPI1促进ccRCC铁死亡

为探究SPI1的功能，研究团队构建了SPI1敲低细胞模型。有趣的是，单独敲低SPI1并未引起明显的细胞凋亡，但当与铁死亡诱导剂erastin联合使用时，可显著抑制肿瘤细胞活力。这种效应可被铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)逆转。进一步检测发现，SPI1敲低联合erastin处理可增强脂质过氧化水平，提高MDA(丙二醛)和Fe²⁺积累，电镜观察也显示了典型的铁死亡线粒体形态改变，证实了铁死亡的发生。

SPI1通过抑制ACSL4靶标抑制铁死亡

机制上，研究人员发现SPI1作为转录因子可直接结合ACSL4启动子区域的两个特定位点(BS1和BS2)。双荧光素酶报告基因和ChIP实验证实SPI1对ACSL4具有转录抑制作用。当敲低ACSL4时，SPI1敲低联合erastin诱导的铁死亡表型被部分逆转，说明ACSL4是SPI1调控铁死亡的关键下游靶标。

SPI1通过招募EZH2介导的H3K27me3抑制ACSL4表达

SPI1本身不具备转录抑制结构域，但可能通过与其他辅因子相互作用发挥抑制功能。实验表明，PRC2复合物抑制剂UNC1999可显著上调ACSL4表达，而组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂Entinostat无此效应。进一步研究发现，SPI1与EZH2(PRC2复合物的核心催化亚基)存在相互作用，并可招募EZH2至ACSL4启动子区域，促进H3K27me3修饰，从而抑制ACSL4转录。

EZH2抑制剂UNC1999联合erastin诱导ccRCC铁死亡

基于上述机制，研究团队评估了EZH2抑制剂UNC1999与erastin的联合治疗效果。体外实验显示，两药联合可显著诱导铁死亡，且这种效应依赖于ACSL4的表达。在裸鼠移植瘤模型中，UNC1999联合erastin处理显著抑制了肿瘤生长，并伴随ACSL4表达上调和脂质过氧化水平升高。

ACSL4与SPI1在ccRCC组织样本中相关

临床样本分析显示，ACSL4在肾透明细胞癌中低表达，且与患者不良预后相关。30对临床样本中SPI1与ACSL4的表达呈显著负相关，进一步支持了SPI1通过抑制ACSL4促进肿瘤发展的假说。

本研究首次阐明了SPI1-EZH2/H3K27me3-ACSL4轴在肾透明细胞癌铁死亡调控中的关键作用。不仅揭示了SPI1作为转录因子通过表观遗传机制调控铁死亡的新功能，还为晚期肾癌的治疗提供了新的联合策略。特别是EZH2抑制剂与铁死亡诱导剂的联合应用，展现出了良好的转化医学前景。未来针对这一通路的深入研究，有望为肾透明细胞癌患者带来新的治疗希望。