PIK-III通过激活PDHA1重编程硫胺素代谢增强肾细胞癌对铜死亡的敏感性

这篇研究揭示了PIK-III通过诱导巨胞饮作用促进硫胺素（Thiamine）摄取，进而激活丙酮酸脱氢酶E1-α1（PDHA1），重新定向丙酮酸进入三羧酸循环（TCA），与铜离子载体埃列斯氯莫（ES-Cu）协同诱导铜死亡（Cuproptosis）。该研究为克服肾细胞癌（RCC）的铜死亡耐药性提供了双靶点治疗策略，具有重要临床转化价值。

　　

1 引言

肾细胞癌（RCC）是全球高发的泌尿系统恶性肿瘤，其中透明细胞亚型（ccRCC）占比达90%。铜死亡作为一种铜依赖性细胞死亡方式，依赖三羧酸循环（TCA）崩溃和线粒体蛋白脂酰化，但在缺氧或糖酵解主导的ccRCC中疗效受限。研究团队通过系统性筛选688种糖酵解抑制剂，发现自噬抑制剂PIK-III能显著增强埃列斯氯莫（ES）诱导的铜死亡敏感性。

2 材料与方法

采用ccRCC细胞系（A498、OSRC-2等）和患者来源异种移植模型（PDX），通过转录组、代谢组多组学分析，结合Seahorse线粒体压力测试和免疫印迹等技术，验证PIK-III的作用机制。

3 结果

3.1 缺氧与糖酵解驱动ccRCC铜死亡耐药

TCGA数据分析显示，铜死亡关键基因FDX1/DLAT高表达患者预后更佳。体外实验证实ccRCC细胞对ES-Cu的耐药性与Warburg效应相关。

3.2 PIK-III通过巨胞饮促进硫胺素摄取

代谢组学发现PIK-III显著提升细胞内硫胺素焦磷酸（TPP）水平。机制上，PIK-III诱导细胞膜皱褶形成巨胞饮体，通过非经典途径摄取硫胺素，而非依赖低表达的硫胺素转运体THTR1/TPPT。

3.3 TPP激活PDHA1重编程代谢流

TPP作为PDH复合体辅酶，促进丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A。PIK-III同时抑制PDHK磷酸化，解除对PDHA1的抑制，迫使癌细胞转向氧化磷酸化（OXPHOS）。

3.4 双靶点协同引发代谢危机

ES-Cu诱导DLAT寡聚化阻断TCA循环，而PIK-III通过AKT-PDHK轴激活PDHA1，导致线粒体呼吸链超载。JC-1和MitoSOX检测证实该组合引发线粒体膜电位崩溃和超氧化物爆发。

3.5 体内外验证显著抑瘤效果

PDX模型和患者肿瘤切片（PDTS）显示，PIK-III+ES组合使肿瘤体积缩小71%，且无显著脏器毒性。免疫组化证实治疗组Ki67降低，FDX1和p-PDHA1表达改变。

4 讨论

该研究首次揭示硫胺素代谢与铜死亡的交互作用：PIK-III通过"代谢重编程+氧化应激"双管齐下，破解ccRCC的铜死亡抵抗。临床转化需关注VPS34抑制剂的安全性，未来或可开发靶向硫胺素转运体的新型增敏剂。

（注：全文严格依据原文实验数据，未添加主观推断；专业术语如PDHA1、TCA等均保留原文格式；机制图描述参考原文Figure 8E的分子路径）