作者:雨過天晴
就在不久前,頂級學術期刊《Nature》背靠背發表了兩項重磅研究,兩項研究共同指向了一個關鍵蛋白——FSP1(鐵死亡抑制蛋白1)。研究證實,通過抑制FSP1,可以成功在肺腺癌和淋巴結轉移性黑色素瘤中誘導鐵死亡,從而遏制腫瘤生長。此次取得的突破性進展,也讓“鐵死亡”這一新型抗癌療法再次成為各界關注的焦點。
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圖片來源:Nature官網
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什么是“鐵死亡”?
要理解這次突破的意義,我們首先要了解什么是“鐵死亡”。
顧名思義,鐵死亡是一種與鐵密切相關的細胞死亡方式,它是2012年由哥倫比亞大學研究團隊首次發現的新型程序性死亡模式,與我們熟知的細胞凋亡有著本質區別。其核心機制是:細胞內鐵離子過量積累后,會催化脂質發生過氧化反應,產生大量具有毒性的活性氧,這些活性氧會不斷破壞細胞膜結構,最終導致細胞膜破裂、細胞崩潰死亡。通俗來講,就是癌細胞被自身過度氧化的脂質“毒死”了。
這種死亡方式本是機體清除異常細胞的天然防御機制,但狡猾的癌細胞為了存活,進化出了專門的“防護系統”來逃避鐵死亡。鐵死亡與癌癥的發生發展密切相關,尤其對于肺癌而言,肺癌細胞常常通過調控鐵死亡相關通路來增強自身的存活和耐藥能力,這也是部分肺癌患者對傳統放化療產生耐藥的重要原因之一。誘導肺癌細胞發生鐵死亡,就成為了一種極具潛力的抗癌新方向。
在過去的研究中,科學界的目光主要集中在一種名為GPX4的蛋白上。研究發現,GPX4是鐵死亡的核心抑制因子,它能通過催化脂質過氧化物還原,減少活性氧積累,從而幫癌細胞避開鐵死亡。但隨著研究深入,科學家們發現靶向GPX4的治療存在明顯瓶頸:GPX4在正常細胞中也扮演著重要的保護角色,抑制它會對正常組織造成嚴重損傷,尤其是某些重要臟器(如腎臟)毒性較大,大大限制了其臨床應用。
而此次《Nature》發表的兩項研究,徹底顛覆了過去的認知。研究證實,除了GPX4之外,FSP1(鐵死亡抑制蛋白1)是另一個關鍵的鐵死亡抑制蛋白,且對于肺腺癌而言,FSP1的作用更為關鍵、更具治療潛力。FSP1通過還原輔酶Q10(一種強效抗氧化劑)來抑制脂質過氧化,為癌細胞構建了第二道“防護墻”,甚至在GPX4功能受抑制時,還可成為癌細胞逃避死亡的“備用生命線”。這一發現讓抗癌研究的重心從GPX4轉向了FSP1,也恰恰因此打開了肺癌治療的新突破口。
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靶向FSP1 為肺癌帶來新策略
《Nature》此次最新發表的兩項研究重點聚焦肺腺癌與淋巴結轉移性黑色素瘤,共同驗證了靶向FSP1的抗癌價值。其中,針對肺癌的研究成果尤為值得關注,為臨床治療提供了清晰的新策略。
研究團隊首先通過分析臨床數據發現,肺腺癌組織中FSP1的表達水平顯著高于正常肺組織,且FSP1高表達與患者腫瘤分期進展呈正相關——分期越晚,FSP1表達越高;更重要的是,FSP1高表達的肺腺癌患者,生存期明顯更短,這直接證實了FSP1與肺癌預后的關聯。在肺癌小鼠模型中,研究人員通過基因編輯技術敲除FSP1編碼基因后,腫瘤生長被顯著抑制,腫瘤負擔大幅降低,這進一步證明FSP1是肺癌細胞存活的“必需因子”。
更具突破性的是,研究團隊研發出首個具備體內活性的FSP1抑制劑——icFSP1,并在多種臨床前模型中驗證了其治療效果。無論是攜帶KRAS、EGFR、STK11或KEAP1等不同驅動突變的人源肺癌移植瘤模型,還是更貼近臨床實際的患者來源異種移植模型,icFSP1單藥治療都能顯著抑制腫瘤生長,同時大幅延長荷瘤小鼠的生存期。更令人欣喜的是,實驗證實FSP1在正常組織中并非必需,因此icFSP1對正常細胞的損傷極小,安全性更有保障,解決了此前靶向GPX4的核心痛點。這有力地提出并驗證了“靶向FSP1誘導鐵死亡”可以作為一種安全、有效且可能具有廣譜適用性的肺癌治療新策略。尤其對于攜帶上述難治突變的肺腺癌患者,這一策略很可能打開一扇新的大門。
此外,研究人員還發現了增強治療效果的關鍵組合方式:FSP1抑制劑與飲食調節或代謝調節相結合,能進一步提升癌細胞殺傷效果。由于FSP1的抗氧化作用依賴維生素E等物質,限制飲食中維生素E的攝入,就能削弱癌細胞的“防護能力”,與icFSP1形成協同效應。這一發現提示,“藥物+代謝干預”可能成為未來誘導鐵死亡治療癌癥的“黃金組合”。
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從概念到現實的跨越
“鐵死亡”療法被寄予厚望
“鐵死亡”療法并非一夜之間出現。自2012年該概念被正式提出以來,相關研究經歷了快速發展的十年,每一步突破都讓抗癌治療的方向更加清晰。
2014年,首次證實GPX4是鐵死亡的主要抑制因子,為鐵死亡療法奠定了基礎;2019年,研究證實FSP1是除GPX4之外的第二個關鍵鐵死亡抑制蛋白,打破了“GPX4唯一核心”的認知;2023年,首款靶向鐵死亡小分子藥物進入臨床試驗階段;此后,越來越多的研究發現,鐵死亡療法不僅能直接殺傷癌細胞,還能與免疫治療協同作用,甚至對耐藥性和轉移性癌癥有效,成為攻克癌癥難題的重要方向。
而此次《Nature》發表的兩項研究,實現了從基礎機制到臨床轉化的關鍵跨越——不僅明確了FSP1在肺腺癌中的核心作用,更成功研發出可用于體內治療的FSP1抑制劑,完成了在多種臨床前模型中的有效性和安全性驗證。
研究團隊表示,下一步的工作將致力于優化FSP1抑制劑的藥理性質(如提高選擇性、降低潛在副作用),并積極探索該策略在胰腺癌等其他“難治型”實體瘤中的應用潛力。
科學的腳步從未停歇,從實驗室到病床旁的道路雖仍需要時間與嚴謹的臨床試驗去驗證,但這一次,我們真切地看到,一扇全新的大門已經打開。對于正在與肺癌抗爭的患者和家庭而言,每一次這樣的基礎科學突破,都是黑暗中匯聚起來的光,照亮著前行的道路,為生命帶來新的希望。
參考文獻
Wu, K., Vaughan, A.J., Bossowski, J.P. et al. Targeting FSP1 triggers ferroptosis in lung cancer. Nature (2025). doi:10.1038/s41586-025-09710-8
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