过去很长一段时间,细胞凋亡是科研领域关注度最高的程序性死亡通路,抗肿瘤药物很多都是通过诱导肿瘤细胞凋亡发挥疗效。但临床上频繁出现肿瘤凋亡通路基因突变,造成肿瘤细胞对化疗、靶向药物产生耐药,肿瘤持续增殖扩散。科研界持续寻找其他可以激活肿瘤细胞死亡的通路,铁死亡机制随之受到越来越多的重视。
铁死亡核心特征是铁离子过载,细胞膜上多不饱和脂肪酸发生大量脂质过氧化,破坏细胞膜磷脂双分子层结构,引发细胞崩解死亡,整个过程形态特征、信号通路和细胞凋亡完全区分开。谷胱甘肽‑GPX4 轴是细胞抵御铁死亡的关键防御系统,GPX4 酶可以清除脂质过氧化物,保护细胞膜免受氧化损伤;当该通路被抑制,细胞抗氧化能力崩溃,脂质过氧化物不断累积,就会触发铁死亡。
不少耐药肿瘤细胞凋亡通路已经失活,但是铁死亡通路依旧保留功能,这就带来新的治疗思路。通过药物抑制 GPX4、消耗细胞内谷胱甘肽,或者提升胞内铁离子水平,诱导肿瘤细胞发生铁死亡,以此杀伤凋亡耐药的肿瘤。同时研究发现肿瘤微环境也会影响铁死亡敏感性,肿瘤组织内部铁代谢、脂质代谢重编程,直接决定肿瘤细胞是否响应铁死亡诱导药物。

除了抗肿瘤之外,铁死亡也参与神经退行性疾病、缺血再灌注损伤等病理过程。现阶段铁死亡转化应用依旧存在阻碍,如何实现肿瘤特异性诱导铁死亡,避免正常组织细胞发生氧化损伤,是亟待解决的难题。不同肿瘤类型对于铁死亡敏感度差异很大,生物标志物也有待进一步挖掘。随着脂质代谢、铁代谢研究不断深入,靶向铁死亡的联合用药方案,有望成为未来对抗难治性肿瘤的重要手段。