靶向环状RNA ecircOGT/OGT/FOXC1轴抑制神经母细胞瘤进展中天冬酰胺与丙氨酸介导的铁死亡抵抗

本研究针对神经母细胞瘤(NB)中铁死亡抵抗机制不明的关键问题，通过多组学分析揭示了FOXC1通过OGT介导的O-GlcNAc糖基化修饰稳定化，进而激活ASNS和GPT2表达促进天冬酰胺/丙氨酸合成，最终增强CBS和FTH1介导的铁死亡抵抗的分子通路。创新性发现环状RNA ecircOGT编码的OGT-570aa蛋白可竞争性阻断OGT-FOXC1互作，而抗真菌药物硝酸咪康唑(MN)能模拟该作用抑制肿瘤进展。该研究为NB治疗提供了新靶点和新策略，发表于《Research》。

　　

神经母细胞瘤作为儿童最常见的颅外实体肿瘤，其高度异质性和治疗抵抗性导致临床预后差异极大。尽管铁死亡（一种铁依赖性的脂质过氧化驱动的新型细胞死亡方式）在肿瘤抑制中展现出潜力，但NB中调控铁死亡抵抗的代谢重编程机制仍是未解之谜。尤其值得注意的是，氨基酸代谢异常与肿瘤进展密切相关，其中天冬酰胺(Asn)和丙氨酸(Ala)的生物学功能及其调控网络在NB中尚未阐明。

华中科技大学同济医学院附属协和医院的研究团队通过整合多组学分析和功能实验，系统揭示了FOXC1转录因子通过激活ASNS和GPT2表达促进Asn/Ala合成，进而增强CBS（胱硫醚β-合成酶）和FTH1（铁蛋白重链1）介导的铁死亡抵抗的全新机制。研究发现OGT（O-GlcNAc转移酶）通过液相分离(LLPS)介导FOXC1的O-GlcNAc糖基化修饰并稳定其蛋白水平，而源自OGT基因的环状RNA ecircOGT编码的OGT-570aa蛋白含有部分TPR结构域，可竞争性抑制OGT-FOXC1互作。更引人注目的是，通过筛选FDA批准药物库，发现抗真菌剂硝酸咪康唑(MN)能特异性结合OGT-570aa并增强其与FOXC1的相互作用，从而有效抑制NB进展。该成果为靶向氨基酸代谢干预铁死亡提供了理论依据，相关研究发表于《Research》。

研究采用RNA测序(RNA-seq)分析营养剥夺的SH-SY5Y细胞转录组，结合498例NB患者(GSE62564)数据集筛选关键基因；通过染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)验证FOXC1与靶基因启动子结合；利用体外液相分离实验和荧光漂白恢复(FRAP)技术证实OGT-FOXC1凝聚体动态特性；构建ecircOGT突变体验证其编码蛋白OGT-570aa的功能；采用¹³C₅-谷氨酰胺代谢流分析检测氨基酸水平；最后通过异种移植模型评估MN的治疗效果。临床样本分析证实OGT/FOXC1/ASNS/GPT2/CBS/FTH1高表达与NB不良预后相关。

FOXC1促进肿瘤细胞中天冬酰胺和丙氨酸的生物合成
RNA-seq显示氨基酸剥夺诱导SH-SY5Y细胞1,118个基因上调和1,392个基因下调，GSEA分析揭示这些基因显著富集于氨基酸代谢通路。ChIP-X程序预测FOXC1是核心转录调控因子，临床数据证实FOXC1高表达与NB患者不良预后相关。功能实验表明Asn和Ala能特异性抵抗铁死亡诱导剂erastin的杀伤作用。机制上，FOXC1直接结合ASNS和GPT2启动子激活其表达，导致细胞内Asn和Ala水平升高，而¹³C代谢流分析证实FOXC1促进谷氨酰胺向Asn/Ala转化。

FOXC1通过天冬酰胺/丙氨酸促进CBS和FTH1合成以抑制铁死亡
多核糖体图谱分析发现Asn/Ala补充使618个mRNA翻译上调，其中11个与铁死亡相关，包括CBS和FTH1。FOXC1过表达提升GSH/GSSG比值、GPX4活性和NADPH/NADP⁺比率，这些效应可被CBS抑制剂AOAA逆转。动物实验显示FOXC1促进皮下移植瘤生长和肺转移，而Asn/Ala剥夺或erastin处理可抵消该效应。

OGT与FOXC1在NB细胞中发生物理相互作用
质谱鉴定出335个FOXC1互作蛋白，其中OGT通过TPR结构域与FOXC1的AD1结构域直接结合。BiFC和分子对接证实OGT第296位精氨酸与FOXC1第66/67位氨基酸是互作关键位点。

液态OGT/FOXC1凝聚体促进铁死亡抵抗
PONDR程序预测FOXC1含有内在无序区(IDR)，体外重组实验显示OGT-mCherry与FOXC1-EGFP可形成液滴状凝聚体，1,6-己二醇(1,6-Hex)处理可破坏该结构。FRAP显示凝聚体内蛋白具有快速交换动力学。OGT通过稳定FOXC1上调ASNS/GPT2表达，而IDR缺失或1,6-Hex处理可阻断该效应。

OGT通过O-GlcNAc糖基化稳定FOXC1蛋白
氨基酸剥夺增强OGT与FOXC1结合及FOXC1 O-GlcNAc修饰。体外实验证实OGT可直接催化FOXC1 O-GlcNAc糖基化，而O-GlcNAcase(OGA)可逆转该修饰。位点突变显示FOXC1第8位丝氨酸(S8)是其关键糖基化位点，S8A突变体丧失转录激活能力。

ecircOGT编码的OGT-570aa抑制铁死亡抵抗
circBase数据库筛选发现hsa_circ_0091037(ecircOGT)源自OGT基因6-20外显子，RNase R抗性实验证实其环化特性。该circRNA编码的570aa蛋白含有OGT部分TPR结构域，能竞争性结合FOXC1，降低OGT-FOXC1互作，从而抑制Asn/Ala合成和铁死亡抵抗。

MN通过促进OGT-570aa-FOXC1互作抑制NB进展
从1,495种FDA批准药物中筛选出MN能最强效抑制OGT-FOXC1互作。FG珠亲和实验显示MN特异性结合OGT-570aa的GLY^468-470残基。动物实验证实MN处理显著抑制肿瘤生长和转移，延长生存期。

该研究创新性揭示了ecircOGT/OGT/FOXC1轴通过调控Asn/Ala代谢重编程影响铁死亡敏感性的分子机制，首次报道circRNA编码蛋白与宿主基因产物的功能性互作模式。临床意义在于：①阐明NB中氨基酸代谢与铁死亡的调控网络；②发现OGT-FOXC1液相分离的生物学功能；③证实ecircOGT编码蛋白的肿瘤抑制功能；④老药新用揭示MN的抗癌新机制。这些发现为开发靶向氨基酸代谢的铁死亡诱导剂提供了重要理论依据，也为NB的精准治疗开辟了新途径。