北京大学肿瘤医院梁军教授团队通过 CRISPR 筛选，得到了一种驱动 HCC 细胞对治疗药物产生耐药机制的方法。并通过这种方法发现 PSTK（磷酸丝氨酰-tRNA激酶）是一种重要的 RNA 依赖性激酶，也是 HCC 细胞对靶向治疗产生抗性的关键介导因子，可通过抑制铁死亡诱导起作用。

铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式。其的本质是谷胱甘肽的耗竭、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX4）活性下降、脂质氧化物不能通过 GPX4 催化的谷胱甘肽还原酶反应代谢，之后二价的铁离子氧化脂质产生活性氧，从而促使铁死亡的发生。

因癌细胞比正常细胞利用更高水平的铁以促进其更具侵袭性的生长，且对铁诱导剂更敏感，因此，铁诱导物有望治疗肿瘤耐药，特别是在 HCC 中。

 CRISPR 筛选结果

      PSTK 抑制铁死亡诱导   

谷胱甘肽过氧化物酶 4 (GPX4) 是铁中毒的中心调节因子，可减轻铁中毒过程的毒性。PSTK 是参与硒代半胱氨酸生物合成的关键激酶，而硒代半胱氨酸是 GPX 蛋白的活性中心 ，因此 PSTK 的调控可以使 HCC 对靶向治疗诱导的铁离子中毒产生抗性。

肝癌患者 PSTK 过度表达与 Gpx4 表达相关

PSTK 维持 GPX4 的活性以防止铁离子诱导

综合代谢组学和 RNA-seq 分析将 PSTK 鉴定为铁死亡抗性的介质

细胞内氧化磷脂水平显著增加， GSH（谷胱甘肽）转化为 GSSG（氧化型谷胱甘肽） 。

代谢物水平变化

GSH 合成成分水平变化

      PSTK 抑制剂   

虚拟筛选后排名 10 的化合物
 

CCK-8 试验表明，Geraniin 和 Punicalin 具有显著的抗 HCC 活性

PSTK 和 GPX4 蛋白水平显著降低

动物实验中肿瘤体积随时间变化

References

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