靶向PRDX1与Ref-1双重抑制：破解胰腺导管腺癌氧化还原信号通路耐药机制的新策略

胰腺导管腺癌(PDAC)的耐药性是临床治疗的主要障碍。本研究聚焦Ref-1/PRDX1氧化还原信号轴，通过CRISPR/Cas9敲除、3D共培养和体内实验证实：PRDX1缺失显著增强Ref-1抑制剂APX2014的疗效，通过下调NF-κB/HIF-1α转录活性抑制肿瘤生长，为PDAC靶向治疗提供新思路。

　　

胰腺导管腺癌(PDAC)被称为"癌中之王"，其五年生存率不足10%，主要归因于高度异质性和治疗耐药性。这种恶性肿瘤的特征是极度缺氧的肿瘤微环境(TME)和活跃的氧化还原信号通路，其中Ref-1(又称APE1)蛋白扮演着双重角色：既是DNA损伤修复的关键酶，又是调控HIF-1α、NF-κB等致癌转录因子(TF)活性的氧化还原调节器。尽管针对Ref-1的小分子抑制剂(如APX3330/APX2014)已进入临床试验，但单药疗效有限，提示存在代偿性耐药机制。近年研究发现，过氧化物还原酶PRDX1与Ref-1存在直接相互作用，但二者在PDAC中的功能关联和治疗价值尚不明确。

为破解这一科学难题，来自印第安纳大学医学院的Sonia Kiran、Mark R. Kelley和Melissa L. Fishel团队在《Redox Biology》发表了创新性研究。研究团队采用多学科交叉方法，通过CRISPR/Cas9基因编辑构建PRDX1敲除(PRDX1^KO)细胞系，结合siRNA干扰、核磁共振(NMR)分子对接、3D肿瘤-癌症相关成纤维细胞(CAF)共培养系统、以及PDAC异种移植模型，系统揭示了PRDX1-Ref-1信号轴在PDAC治疗中的关键作用。

主要技术方法

研究使用CRISPR/Cas9构建PRDX1^KO的Pa03C胰腺癌细胞系，通过Western blot验证敲除效率；采用异种核磁共振(HSQC)分析APX2014与Ref-1的结合位点；建立荧光标记的3D共培养系统模拟肿瘤微环境；利用174例PDAC患者组织微阵列(TMA)分析临床相关性；通过皮下移植瘤模型评估体内疗效。

PRDX1敲除增强PDAC对Ref-1抑制剂的敏感性

研究发现PRDX1缺失使PDAC细胞对三种Ref-1抑制剂(APX3330/APX2009/APX2014)的敏感性显著提高，IC₅₀值降低2-3倍。这种效应具有特异性：其他PRDX家族成员(PRDX2-6)的敲除均未产生类似效果。通过NMR和分子对接证实，APX2014结合于Ref-1表面由Ser135-Asp163构成的小口袋，与DNA修复活性位点空间分离，解释了其选择性抑制 redox功能的特点。

双重阻断引发凋亡并破坏转录网络

PRDX1^KO联合APX2014处理导致晚期凋亡率升高至52.6%(对照12.4%)。机制上，这种组合显著抑制HIF-1α和NF-κB的转录活性：在缺氧条件下，HIF-1α靶基因CA9表达下降10倍；炎症相关基因TNFAIP2也明显下调。有趣的是，PRDX1缺失本身会升高基础NF-κB活性，但联合治疗后仍能有效抑制该通路，提示存在复杂的反馈调节。

3D模型揭示肿瘤-基质互作新机制

在模拟TME的3D共培养中，PRDX1^KO肿瘤球体对APX2014敏感性保持，而CAF的生存则呈现"双刃剑"效应：PRDX1正常CAFs能部分保护肿瘤细胞，但PRDX1敲低的CAFs自身存活率显著降低。这表明基质细胞对PRDX1的依赖性可能高于肿瘤细胞，为靶向TME提供了新视角。

临床前研究验证治疗潜力

在NSG小鼠移植瘤模型中，PRDX1^KO肿瘤经APX2014治疗后体积缩小60%，动物生存期显著延长。免疫组化显示治疗组Ref-1和增殖标志物Ki-67表达降低。对174例PDAC患者的TMA分析发现，肿瘤组织中PRDX1和Ref-1表达均显著高于癌旁组织，证实了临床相关性。

这项研究首次系统阐明了PRDX1在调节Ref-1抑制剂敏感性中的核心作用，提出"双重氧化还原阻断"的创新治疗策略。其重要意义在于：

1. 1.

   发现PRDX1是预测Ref-1靶向治疗响应的潜在生物标志物

2. 2.

   揭示肿瘤与基质细胞在氧化应激调控中的差异性依赖

3. 3.

   为克服PDAC耐药性提供了可转化的联合治疗方案

4. 4.

   推动第二代Ref-1抑制剂APX2014的临床开发

该研究不仅为PDAC治疗开辟了新途径，其揭示的PRDX1-Ref-1调控机制也可能适用于其他依赖氧化还原信号的恶性肿瘤。未来研究可进一步探索PRDX1抑制剂开发、与现有化疗方案的协同效应，以及基于PRDX1/Ref-1表达谱的患者分层策略。