有效抑制肿瘤生长！广州医科大学合作发文：发现肿瘤治疗有效药物|cdc|凋亡|广州医科大学|细胞|肉瘤|肿瘤

【导读】横纹肌肉瘤（RMS）的转移或复发是肿瘤相关死亡的主要原因。高危RMS患者预后较差，5年总生存率为20 ~ 30%。缺乏特异性药物靶向治疗和化疗耐药是导致治疗失败的主要原因。

11月30日，广州医科大学与新疆石河子大学研究人员合作共同在期刊《Cell Death&Disease》上发表了研究论文，题为“GEFT inhibits the GSDM-mediated proptosis signalling pathway, promoting the progression and drug resistance of rhabdomyosarcoma”，在本研究中，研究人员发现NLRP3、caspase-1、caspase-3、GSDMD和GSDME在RMS中的表达明显低于骨骼肌组织。尼日菌素和放线菌素分别通过NLRP3/caspase-1/GSDMD通路和caspase-3/GSDME通路实现对RMS细胞焦亡的调控作用。MLKL药理抑制剂逆转尼日菌素诱导的细胞焦亡相关变化，siGSDME将放线菌素诱导的细胞焦亡转化为细胞凋亡。此外，GEFT抑制GSDMD和GSDME细胞焦亡通路，从而促进RMS的进展和耐药。小鼠异种移植和肿瘤分析证实，尼日菌素和放线菌素可通过激活细胞焦亡通路有效提高RMS的治疗效果。本研究是第一个聚焦于RMS细胞焦亡的研究。总之，本研究表明，尼日菌素和放线菌素通过促进RMS细胞焦亡在肿瘤中发挥治疗作用。干扰GEFT及联合用药对肿瘤有较好的抑制作用。

https://www.nature.com/articles/s41419-024-07243-y

背景知识

横纹肌肉瘤（RMS）是儿童最常见的软组织肉瘤。尽管采取了综合治疗，高危RMS患者的5年总生存率仍为20 ~ 30%，预后较差。ARMS、myod1突变型SRMS、PRMS和tfcp2相关基因融合的RMS往往预后不良。从遗传学角度来看，RMS可能是融合阳性（FP）或融合阴性（FN）亚型。FP RMS与PAX3/7-FOXO1或EWSR1/FUS::TFCP2融合基因相关，FN RMS涉及信号通路，包括hedgehog、Notch和Wnt信号通路。表观遗传机制调控基因表达并促进RMS的发生发展。全基因组DNA甲基化研究报告了FP和FN RMS中DNA甲基化与突变变化和转录组织之间关系的证据。因此，RMS的发病机制涉及许多基因、信号通路和表观遗传学的改变，导致治疗效果不佳。

细胞焦亡是由GSDM家族成员介导的一种新的程序性细胞死亡，在人类中包括GSDMA、 GSDMB、GSDMC、GSDMD、GSDME（也称为DFNA5）和PJVK（也称为DFNB59）。GSDMD和GSDME是两种最重要的细胞焦亡蛋白。GSDMD主要参与经典和非经典炎性小体焦亡通路。在前者中，病原体相关或损伤相关的分子模式刺激炎症小体，随后炎症小体激活caspase-1，参与IL-18前体和IL-1β前体的成熟。随后发生炎症反应和GSDMD裂解。GSDMD-N片段在细胞质膜上释放并形成孔隙，诱导细胞肿胀和渗透性溶解。在后者中，来自细菌的脂多糖识别并激活caspase-4/5/11，通过GSDMD裂解诱导细胞焦亡。细胞焦亡、坏死性凋亡和铁死亡被认为是影响癌症疗效的关键因素。然而，细胞焦亡在RMS进展中的作用尚不清楚。

NSA可部分逆转尼日菌素引起的细胞焦亡

为了探索潜在的机制，研究人员使用了GSDMD抑制剂NSA。NSA可直接与GSDMD结合而不影响GSDME，从而抑制p30-GSDMD孔形成和细胞焦亡。此外，NSA可通过抑制细胞焦亡和程序性坏死途径减轻肠道炎症，从而治疗炎症性肠病。研究人员分析了其对RMS细胞焦亡和生物学行为的影响。与尼日菌素单独处理相比，NSA+尼日菌素处理后RMS细胞GSDMD mRNA表达下调。GSDMD-N蛋白表达降低，NLRP3和cleaved caspase-1蛋白表达无变化。这些结果表明，抑制GSDMD后，细胞焦亡被部分抑制。

NSA逆转尼日菌素引起的NLRP3/caspase-1/GSDMD经典细胞焦亡通路

研究人员进行了一系列细胞功能实验，以进一步了解GSDMD抑制是否影响RMS的生物学行为。研究表明抑制GSDMD可逆转尼日菌素诱导的RMS细胞焦亡相关变化，从而促进RMS细胞的增殖、侵袭和迁移能力。

GEFT-Rac1/Cdc42参与调控GSDMD和GSDME细胞焦亡信号通路

研究人员对GEFT进行了筛选，发现GEFT与RMS的发生密切相关。分别用尼日菌素、放线菌素和siGEFT处理RD和RH30细胞，用GEFT稳定过表达，进一步明确GEFT与GSDMs信号通路的关系。过表达GEFT+尼日菌素组NLRP3、cleaved-caspase-1和GSDMD的mRNA和蛋白表达水平显著降低。此外，尼日菌素可抑制RMS细胞活力和增殖，GEFT可部分恢复这一现象，siGEFT与尼日菌素联合应用可显著抑制RMS细胞活力和增殖，促进RMS细胞死亡，具有较强的抑制作用。这些结果表明GEFT可以抑制尼日菌素诱导的细胞焦亡和细胞生物学行为的改变。初步研究表明GEFT可以直接结合Rac1和Cdc42抑制RMS的自噬和凋亡。研究人员进一步研究GEFT是否也通过Rac1/Cdc42影响细胞焦亡通路。用Rac1抑制剂NSC23766或Cdc42抑制剂ZCL278抑制Rac1/Cdc42后，GSDMD表达增加。以上结果提示GEFT-Rac1/Cdc42可通过调控GSDMD信号通路抑制RMS细胞焦亡及其生物学行为。GEFT可逆转药物诱导的细胞焦亡，干扰GEFT可增加药物敏感性。

过表达GEFT+放线菌素组Caspase-3 mRNA和蛋白表达及GSDME表达显著降低。放线菌素可以抑制RMS细胞的活力和增殖，GEFT可以部分恢复这一现象，siGEFT和放线菌素联合应用对细胞活力和增殖的抑制作用最显著，比单独应用放线菌素的作用更强。GEFT通过激活Rac1/Cdc42通路抑制GSDME焦亡通路。抑制GSDME不影响GEFT、Rac1和Cdc42的表达。以上结果提示GEFT- rac1 /Cdc42通过调控GSDME信号通路抑制RMS细胞焦亡，干扰GEFT可增加化疗药物的敏感性。

结论

综上所述，研究人员首次研究了RMS细胞焦亡的水平。研究人员证实，尼日菌素和放线菌素促进RMS细胞焦亡。此外，与尼日菌素或放线菌素联合干扰GEFT可有效提高药物敏感性。

【参考资料】

https://www.nature.com/articles/s41419-024-07243-y

【关于投稿】

转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！

转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。