复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科邵志敏教授、江一舟教授带领临床科研团队所做的一项研究发现:铁死亡在三阴性乳腺癌中的一个亚型——腔面雄激素受体型(LAR)中表现非常活跃,而以谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)为核心的抑制剂对铁死亡调控有重要作用。GPX4抑制剂不仅可通过促进铁死亡抑制肿瘤,还可重塑肿瘤免疫微环境。GPX4抑制剂联合免疫治疗可能成为LAR型三阴性乳腺癌的潜在治疗策略。
相关研究论文10月17日在线发表于国际学术期刊《细胞代谢》。邵志敏介绍,铁死亡是近年新发现的一种细胞死亡形式,在肿瘤生物学研究和临床治疗中被广泛关注。其主要特点是细胞死亡过程中伴随着大量铁离子的累积,同时会出现脂质过氧化。目前已发现许多化疗药物可引起铁死亡,而铁死亡调节失调往往会导致化疗耐药和治疗失败。谷胱甘肽过氧化物酶是机体内广泛存在的一种重要成分,可保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。
三阴性乳腺癌是乳腺癌“大家族”中“最毒”的一员,相较于其他亚型,异质性高、预后差、复发转移风险高。从2019年起,邵志敏、江一舟带领团队针对三阴性乳腺癌开展了系列科研攻关,首创“复旦分型”,即将三阴性乳腺癌分为4个亚型——免疫调节型、腔面雄激素受体型、基底样免疫抑制型、间质型,并针对每个亚型鉴定了一些潜在的治疗靶点。然而,“复旦分型”仍需完善,部分三阴性乳腺癌对现有精准治疗策略不太敏感,仍需探寻新的治疗策略。
为此,临床科研团队在大样本数据支持下,通过大规模转录组、代谢组数据研究和系统性解析,首先发现了三阴性乳腺癌细胞铁死亡的特征。原来,细胞的“花样死亡”有多种形式,铁死亡是其中一种。在铁死亡中,相关的细胞代谢通路和代谢物均在LAR型乳腺癌中高度活跃,提示其可能是对铁死亡最敏感的亚型。另外,以GPX4抑制剂为核心的谷胱甘肽代谢在LAR亚型中显著上调,是该亚型肿瘤最主要的逃避铁死亡的途径。研究团队进一步研究发现,雄激素受体(AR)是调控LAR亚型铁死亡的关键因子。然而,AR对三阴性乳腺癌铁死亡的调控作用是正负双向的,既可以促进GPX4的表达协助肿瘤细胞逃避铁死亡,又可以增加铁死亡相关的不饱和脂质的合成。这可能部分解释了临床试验中为何AR受体抑制剂治疗LAR型乳腺癌疗效不佳。于是,团队进一步利用相关模型、类器官模型和回顾性临床试验数据,探索靶向铁死亡在LAR亚型中的临床价值。
研究结果证实了GPX4抑制剂的重要作用。如该抑制剂与免疫治疗联用,可以进一步激活肿瘤微环境中的T细胞,双药治疗的疗效显著高于单药治疗。该研究结果表明,靶向铁死亡与免疫治疗的联用,有望成为LAR亚型乳腺癌精准治疗的新策略。