lncRNA ROLLCSC通过CDC42/ACSL4/SLC25A11轴重塑肺腺癌脂代谢微环境并增强铁死亡抵抗的机制研究

本研究针对肺腺癌(LUAD)中肿瘤微环境(TME)重编程与代谢异常的关键问题，揭示了癌症干细胞(CSCs)来源的细胞外囊泡(EVs)中lncRNA ROLLCSC通过CDC42介导的囊泡摄取正反馈循环、FTO-m6A-IGF2BP2表观调控网络，以及ACSL4泛素化/SLC25A11线粒体GSH转运双重机制，重塑脂代谢并增强铁死亡抵抗的创新机制，为LUAD靶向治疗提供新策略。

　　

在肿瘤研究领域，肺腺癌(LUAD)因其高侵袭性和五年生存率不足20%的特点，一直是临床治疗的难点。更棘手的是，这类肿瘤常伴随复杂的代谢重编程现象，尤其是脂代谢异常与铁死亡抵抗的关联机制尚未阐明。肿瘤微环境(TME)中的癌症干细胞(CSCs)通过细胞外囊泡(EVs)介导的"转移能力"传递现象虽被初步发现，但具体分子机制犹如黑箱。这些科学难题直接制约了针对LUAD转移的精准治疗策略开发。

针对这一挑战，重庆医科大学附属妇女儿童医院/重庆市人类胚胎工程与精准医学重点实验室的研究团队在《Genes》发表重要成果。研究人员通过RNA-seq、蛋白质组学、RNA pull-down等分子生物学技术，结合临床样本分析，首次系统揭示了lncRNA ROLLCSC通过多维度调控网络重塑LUAD脂代谢微环境的全新机制。研究发现源自CSCs的EVs能将ROLLCSC递送至普通肿瘤细胞，通过CDC42介导的正反馈循环增强囊泡摄取效率；在受体细胞内，FTO介导的m6A去甲基化与IGF2BP2识别协同稳定ROLLCSC；更重要的是，ROLLCSC通过促进E3泛素连接酶ELOC介导的ACSL4降解，以及ceRNA机制激活SLC25A11线粒体GSH转运，形成"双保险"机制抵抗铁死亡。这项研究不仅解析了TME中CSCs与非干性细胞互作的分子桥梁，更为突破LUAD治疗瓶颈提供了ACSL4/SLC25A11等潜在靶点。

关键技术方法包括：1) 从LLC细胞系中分离鉴定具有干细胞特性的LLC-SD亚群；2) 超速离心结合纳米颗粒追踪分析(NTA)提取EVs；3) m6A甲基化测序(MeRIP)和RNA稳定性(ActD处理)实验；4) 免疫共沉淀(Co-IP)鉴定ACSL4泛素化；5) 建立C57BL/6小鼠原位肺转移模型；6) TCGA-LUAD数据库临床相关性分析。

研究结果部分揭示：

1. CDC42促进ROLLCSC封装入LLCSD细胞外囊泡

   RNA pull-down和RIP实验证实CDC42特异性结合ROLLCSC，敲低CDC42显著减少EVs中ROLLCSC含量及受体细胞摄取效率。Transwell实验显示该机制对肿瘤转移至关重要。

2. FTO介导m6A修饰增强ROLLCSC稳定性

   SRAMP预测和LC-MS/MS证实ROLLCSC存在m6A修饰位点。FTO过表达使ROLLCSC半衰期延长2.3倍，而IGF2BP2敲除则逆转此效应，证实表观调控网络的存在。

3. ROLLCSC/CDC42正反馈轴增强囊泡摄取

   RNA-seq和GSEA分析显示ROLLCSC激活Wnt/β-catenin通路，通过转录因子Myc促进CDC42转录。双荧光素酶报告基因证实Myc与CDC42启动子区直接结合，形成"囊泡分泌-摄取"循环放大机制。

4. ROLLCSC通过ELOC/ACSL4轴抵抗铁死亡

   免疫沉淀-质谱(IP-MS)发现ROLLCSC促进E3连接酶ELOC与ACSL4结合，使ACSL4泛素化水平提升4.1倍。体内实验证实oeACSL4可逆转ROLLCSC的促转移效应。

5. ROLLCSC作为ceRNA激活SLC25A11

   通过miR-5623-3p竞争性结合，ROLLCSC使线粒体GSH转运蛋白SLC25A11表达增加2.8倍，显著降低线粒体ROS水平(P<0.001)。

结论与讨论部分强调，该研究首次描绘了lncRNA ROLLCSC在LUAD微环境中的多维调控网络：在空间上贯通CSCs与普通肿瘤细胞的囊泡通讯，在时间上通过表观遗传(m6A)和转录调控(Myc-CDC42)形成正反馈，在功能上通过"ACSL4降解-SLC25A11激活"双重通路重塑脂代谢稳态。临床样本分析显示ROLLCSC-ACSL4-SLC25A11轴与患者不良预后显著相关，这为开发针对LUAD干细胞囊泡递送系统的靶向药物提供了理论依据。特别值得注意的是，研究揭示了肿瘤细胞在脂代谢亢进状态下通过lncRNA精密调控避免铁死亡的"自救"机制，为理解代谢异常与细胞死亡抵抗的悖论关系提供了新视角。未来针对ROLLCSC/ACSL4/SLC25A11轴的联合干预策略，可能成为克服LUAD转移和耐药的新突破口。