撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

铁死亡(Ferroptosis),是一种新型程序性细胞死亡机制,于 2012 年由哥伦比亚大学Brent Stockwell教授实验室发现,其生化特征与遗传调控通路显著区别于凋亡、坏死及自噬,核心标志为细胞内铁离子异常蓄积与活性氧(ROS)爆发性生成,导致细胞膜的脂质过氧化。

后续研究显示,铁死亡与包括癌症在内的多种疾病有关,因此,许多研究人员开始尝试开发铁死亡激活剂,用于癌症治疗。然而,我们仍不清楚,肿瘤是如何抑制内在铁死亡从而促进肿瘤发生的。

2025 年 3 月 3 日,西安交通大学第一附属医院李磊教授联合德克萨斯大学MD安德森癌症中心甘波谊教授、哈佛大学医学院魏文毅教授,在 Nature 子刊Nature Cell Biology上发表了题为:PRMT5-mediated arginine methylation stabilizes GPX4 to suppress ferroptosis in cancer 的研究论文。

该研究发现 ,PRMT5介导的甲基化增强了GPX4的稳定性,从而抑制了癌症中的铁死亡,而 PRMT5 抑制剂与铁死亡治疗相结合,可显著抑制体内肿瘤进展。


铁死亡通常伴有谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)功能障碍。在这项最新研究中,研究团队发现,甲硫氨酸代谢为 S-腺苷甲硫氨酸,其作为甲基供体,促使 GPX4 在保守的第 152 位精氨酸(R152)残基处发生对称二甲基化 ,阻止了 Cullin1-FBW7 E3 连接酶与 GPX4 结合,从而阻止了 GPX4 的泛素化降解, 延 长了 GPX4 的半衰期。

PRMT5是催化 GPX4 甲基化的甲基转移酶,抑制 PRMT5,能够通过阻止 GPX4 的甲基化来降低 GPX4 水平,并在体外和体内增强了铁死亡诱导剂的 敏感性。

值得注意的是,在小鼠肿瘤模型中,PRMT5 抑制剂治疗与铁死亡治疗相结合,可显著抑制肿瘤进展。此外,GPX4 水平与 FBW7 水平呈负相关,且与人类癌症患者的不良预后呈负相关。

总的来说,该研究发现 PRMT5 通过甲基化增强 GPX4 的稳定性,从而抑制癌症中的铁死亡。因此,PRMT5 可作为一个靶点,提升癌症治疗效果。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41556-025-01610-3

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