Cell子刊:癌细胞的“铁饥饿”策略,厦门大学林娟等团队发现RAB11FIP5通过“节流”抑制铁死亡,成治疗新靶点

  • 2026-06-04 16:27:48
  • 来源:医药头条

铁死亡是一种铁依赖、由脂质过氧化介导的细胞死亡方式,具有抑癌作用,但其在头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中的调控网络尚不明确。

2026年5月28日,厦门大学林娟、吴晓男、安徽医科大学李承靖共同通讯在Cell Reports(IF=8.1)在线发表题为USP52-RAB11FIP5 axis suppresses ferroptosis by repressing transferrin receptor recycling in head and neck squamous cell carcinoma的研究论文。本研究发现RAB11FIP5是HNSCC细胞中铁死亡的关键负调控因子。

机制上,RAB11FIP5竞争性结合RAB11A,拮抗RAB11FIP1介导的转铁蛋白与转铁蛋白受体循环,进而减少细胞摄铁。研究还证实,去泛素化酶USP52可特异性切割RAB11FIP5第583、586位赖氨酸残基上的K48型泛素链,维持该蛋白稳定。除调控铁死亡外,敲除RAB11FIP5会降低细胞体外长期增殖能力。在皮下异种移植瘤模型中,无论是否加入铁死亡诱导剂IKE,敲除RAB11FIP5均可抑制肿瘤生长,该效应同时依托铁死亡依赖与非依赖通路。

综上,RAB11FIP5可同时调控铁死亡与细胞增殖能力,是HNSCC极具潜力的治疗靶点。

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)起源于口腔、咽部和喉部的黏膜上皮,涵盖口腔癌、咽癌、喉癌、中鼻癌和鼻咽鳞状细胞癌。它是头颈部最常见的恶性肿瘤,导致HNSCC的主要病因包括吸烟、酗酒和病毒感染。尽管放疗、手术、化疗和免疫疗法取得了进步,但多数患者生存期依旧有限、预后不佳。因此,亟需阐明HNSCC进展与治疗耐药的相关机制,以优化治疗方案。

为攻克这一难题,学界愈发关注可用于逆转治疗耐药的新型细胞死亡方式,铁死亡便是其中极具潜力的治疗靶点。铁死亡是一种特殊的程序性细胞死亡,以铁依赖性脂质过氧化物蓄积为主要特征。形态学上,发生铁死亡的细胞表现为线粒体膜密度增高、线粒体嵴显著减少、线粒体皱缩。

生化层面,该过程伴随细胞内铁过量蓄积、氧化应激加剧,最终造成蛋白质与DNA损伤。铁死亡可通过内源性及外源性通路被诱导。内源性通路主要靶向细胞内抗氧化酶,正常状态下GPX4可将脂质氢过氧化物转化为无毒的脂质醇,发挥解毒作用。敲除(KO)或药物抑制GPX4会显著促进铁死亡发生。

外源性通路主要通过抑制由SLC7A11与SLC3A2组成的胱氨酸/谷氨酸反向转运体(systemxc⁻)启动。该转运体向外转运谷氨酸、向内摄取胱氨酸,而胱氨酸是细胞合成谷胱甘肽(GSH)的原料。GSH能够抑制脂质过氧化,进而阻断细胞铁死亡。此外,促进细胞摄铁也可激活外源性铁死亡通路。由于脂质过氧化与铁死亡均依赖铁离子,细胞铁代谢与铁转运是决定细胞铁死亡敏感性的核心因素。

细胞摄取铁的主要通路由转铁蛋白(TF)及其受体(TFR)介导。细胞膜上的TFR结合携带三价铁离子的TF后,通过网格蛋白介导的内吞作用形成早期内体。早期内体逐步分化为分选内体,其内酸性环境促使铁离子从TF上解离。游离铁经特异性通道进入细胞质,供细胞利用或储存;而TF-TFR复合物则被转运至循环内体,最终返回细胞膜重复利用。Rab11属于Rab小GTP酶家族,在TF与TFR的内吞循环过程中发挥关键作用。

Rab11通过招募各类效应分子,即Rab11家族相互作用蛋白(FIPs)发挥功能,这类蛋白可借助Rab11结合域(RBD)与Rab11相结合。已有研究证实,Rab11家族相互作用蛋白1(RAB11FIP1,又称RCP)可协同Rab11,介导TF、TFR等货物从核周循环内体释放;而Rab11家族相互作用蛋白5(RAB11FIP5,又称RIP11)能够抑制上述过程,但其具体作用机制尚不明确。

图形摘要(图源自Cell Reports

本研究证实RAB11FIP5是HNSCC中铁死亡的重要抑制因子,该蛋白可与RAB11FIP1竞争性结合RAB11A,进而抑制TF受体循环。本研究还解析了调控RAB11FIP5表达水平、影响细胞铁死亡敏感性的翻译后调控通路:去泛素化酶USP52可维持该蛋白稳定性,而HOXB4则会促进其降解。

临床数据显示RAB11FIP5高表达与患者预后相关,且该蛋白可通过铁死亡依赖及非依赖两种途径维持肿瘤生存。综上,RAB11FIP5有望成为头颈部肿瘤的候选治疗靶点。

参考消息:10.1016/j.celrep.2026.117467


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