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文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

1957年，沙利度胺上市后用于治疗失眠和妊娠反应，因致胎儿出现“海豹胎畸形”而一度停用。目前，该药在我国的说明书批准适应症仅为治疗（和预防）麻风病，可与抗麻风药合用以减轻麻风反应，是抗麻风反应的首选药物。近年来，随着该药抗血管生成、抗炎、抑制免疫、抗肿瘤、缓解神经性疼痛等作用的发现，其在临床的适应证也逐渐扩大。

泊马度胺是沙利度胺的衍生物，具有抗血管生成作用，也可以作为免疫调节剂，属于免疫调节药物(IMiD)类的第三代成员，除了其免疫调节和抗血管生成活性外，泊马度胺还具有针对骨髓瘤细胞的直接活性，影响基因表达，促进细胞凋亡和细胞周期停滞。

泊马度胺及其类似物（来那度胺和沙利度胺）是广泛用于血液系统恶性肿瘤治疗的免疫调节药物（IMiDs）。近期的临床研究表明，IMiDs与其他化疗药物联合使用能够使患有实体瘤的患者受益，包括肺癌、前列腺癌、胰腺癌、肝细胞癌、胃癌、高级别胶质瘤和黑色素瘤等。值得注意的是，沙利度胺与其他化疗药物的联合使用显著延长了非小细胞肺癌患者的肿瘤进展中位时间，并提高了总体反应率，这激发了将泊马度胺与另一种药物联合用于治疗肺癌的探索，因为泊马度胺的疗效可达沙利度胺的1万倍。然而，能够与泊马度胺联合使用以使患者受益的药物以及导致疗效增加的机制仍不清楚。

Cereblon（CRBN）是免疫调节药物（IMiDs）的主要靶点，它直接与IMiDs的戊二酰亚胺环结合。以往的研究通常将IMiDs的药理活性归因于其与CRBN的结合，以及由此产生的新底物的招募、泛素化和降解，从而引发一系列生物学效应。例如，IMiDs通过结合CRBN诱导新底物IKZF1/3的泛素化和降解，从而发挥抗骨髓瘤和免疫调节作用。然而，越来越多的研究表明，IMiDs还可以通过CRBN非依赖性途径发挥药理活性。例如，在人脐静脉内皮细胞（HUVECs）中敲低CRBN并不影响IMiDs的抗血管生成效应，表明CRBN非依赖性途径也参与了IMiDs的抗血管生成作用。此外，泊马度胺耐药细胞研究表明，泊马度胺的耐药机制与CRBN无关，通过联合抑制DNA甲基转移酶（DNMTs）和组蛋白甲基转移酶（EZH2），细胞可以在CRBN非依赖性方式下重新对泊马度胺敏感。除了CRBN介导的ZAP-70非依赖性途径外，IMiDs还可以通过ZAP-70介导的CRBN非依赖性途径激活自然杀伤（NK）细胞，发挥其抗多发性骨髓瘤的细胞毒性。此外，泊马度胺可以直接与p53相关蛋白激酶（TP53RK）结合并抑制其活性，通过p53依赖但非CRBN依赖的途径对多发性骨髓瘤细胞发挥凋亡效应。因此，研究IMiDs在癌细胞中的靶点谱以及它们参与抗肿瘤活性的机制具有重要意义。        

ETFA是电子传递黄素蛋白（ETF）的一个亚基，它作为电子转运蛋白，介导线粒体呼吸链中各种脱氢反应的电子转移。ETFA可以从代谢过程（如线粒体氨基酸分解、脂肪酸氧化和胆碱代谢）中接受电子，并将其转移到呼吸链中，在那里以ATP的形式产生氧化能量。ATP是生命过程中通用的能量货币，其水平的增加有助于各种依赖能量的生命过程，包括凋亡。凋亡是一个耗能过程，使用F0F1 ATPase（F0F1 ATP合酶）抑制剂处理细胞可以降低细胞内ATP水平，并完全阻断Fas/Apo-1（也称为CD95或TNFRSF6，是一种I型跨膜糖蛋白，属于肿瘤坏死因子受体（TNF）超家族）刺激的凋亡。鉴于大多数化疗药物都有触发凋亡的作用，尚不清楚泊马度胺是否可以通过调节ETFA增加细胞内ATP水平，从而增强化疗药物的疗效并促进凋亡。

因此，为了探讨泊马度胺对ETFA的靶向调控，并进一步探索与泊马度胺联合使用的潜在有益药物，以及在非小细胞肺癌联合治疗中提高疗效的机制，广西师范大学的Liangping Li等人于2024年在《Bioorganic Chemistry》杂志（IF=4.5，医学2区）发表了题为“Pomalidomide sensitizes lung cancer cells to TRAIL/CDDP-induced apoptosis via directly targeting electron transfer flavoprotein alpha subunit.”的文章。

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所用到的主要方法

METHODS

1. 链霉亲和素pull-down与质谱分析 

2. 表面等离子共振（SPR）与核磁共振（NMR）

3. 细胞热转移实验（CETSA） 

4. 分子对接模拟 

5. ATP检测与凋亡分析 

6. CRBN缺陷型细胞实验 

7. NCI-H460移植瘤模型

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文章摘要

ABSTRACT

免疫调节药物（IMiDs）如沙利度胺在与其他化疗药物联用时对肺癌患者具有临床益处，这启发了对更强效的第三代IMiD——泊马度胺与其他药物联用治疗肺癌的探索。然而，泊马度胺的联合用药机制尚不明确。本研究通过链霉亲和素下拉实验结合蛋白质组学分析，发现电子转移黄素蛋白α亚基（ETFA）是泊马度胺在非小细胞肺癌（NSCLC）中的关键靶点。实验表明，泊马度胺通过直接结合ETFA增加ATP生成，显著促进肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）诱导的凋亡。敲低ETFA可消除泊马度胺对能量代谢的促进作用，而呼吸链抑制剂可阻断TRAIL与泊马度胺联合诱导的凋亡。此外，在NCI-H460移植瘤模型中，泊马度胺显著增强顺铂（CDDP）的抗癌效果，其机制主要依赖于凋亡诱导。本研究揭示了泊马度胺抗癌作用的新靶点，并为泊马度胺联合CDDP治疗NSCLC提供了转化潜力。

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文章主要内容

CONTENT

（1）电子转移黄素蛋白α亚基（ETFA）是泊马度胺的新靶点：通过pull-down和SPR实验证实泊马度胺直接结合ETFA（KD=32.82 μM），分子对接显示其与ETF-α亚基的氢键相互作用。

（2）泊马度胺通过能量代谢调控促进凋亡：泊马度胺通过ETFA增加ATP水平，增强TRAIL诱导的凋亡（凋亡细胞比例提升2倍以上）；外源性ATP模拟相似效应。  

（3）泊马度胺激活线粒体凋亡通路：联合治疗显著激活caspase-3和PARP剪切，抑制呼吸链复合体III（Antimycin A）可阻断该效应。  

（4）泊马度胺的作用存在CRBN非依赖性机制：在CRBN缺陷型A549细胞中，泊马度胺仍通过ETFA促进ATP生成和凋亡。  

（5）泊马度胺与顺铂的体内协同疗效：泊马度胺与CDDP联合治疗显著抑制肿瘤生长（TGI=54.72%），减少Ki67阳性细胞，且未引起明显器官毒性。

       原文标题 : 泊马度胺靶向电子传递黄素蛋白α亚基，增强肺癌细胞对TRAIL/CDDP诱导凋亡作用的敏感性