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交叉科学研究院刘三宏团队与合作者揭示Chagosendine C诱导结直肠癌细胞铜死亡的机制

发布时间:2025.09.24点击:10


近日,我校交叉科学研究院刘三宏研究员团队联合海军军医大学张卫东教授,中国科学院药物研究所李序文研究员、郭跃伟研究员团队,在国际知名学术期刊Journal of the American Chemical Society在线发表题为Marine Natural Product Chagosendine C Induces Cuproptosis in Colorectal Cancer Cells by Targeting FDX1”的研究论文,揭示海洋来源天然产物Chagosendine C通过靶向FDX1诱导肿瘤细胞发生铜死亡,发挥抗结直肠癌作用。

近年来,结直肠癌(CRC)的发病率和死亡率呈稳步上升趋势,已成为医学领域关注的焦点。由于缺乏特异性临床表现,约25%CRC患者在初诊时已属晚期,约50%-60%的患者在治疗后出现复发或转移,导致其死亡率持续升高。铜作为一种必需微量元素,在多种生物过程中扮演关键角色,其生理功能的正常发挥依赖于细胞内铜离子的精确调控。一旦细胞内铜含量超过进化上保守的阈值,便会引发三羧酸循环中脂酰化蛋白的聚集以及铁硫簇蛋白的丢失,最终导致一种新型细胞死亡——铜死亡。这一非凋亡性细胞死亡机制为杀伤肿瘤细胞、克服耐药性提供了新思路,有望成为结直肠治疗的有效策略。

海洋天然产物因其结构多样性和独特化学特征,已成为新药研发的重要来源,尤其在抗癌药物发现领域展现出巨大潜力。我们从海洋天然产物中筛选出Chagosendine CCHC),这是一种天然铜配位的同二聚体生物碱,具有良好的抗结直肠癌活性。体外实验表明,CHC可显著抑制HCT116RKO两种结直肠癌细胞的增殖,阻滞细胞周期并促进细胞死亡,且对于奥沙利铂耐药的结直肠癌细胞仍具有杀伤毒性。在动物模型中, CHC有效抑制了小鼠皮下移植瘤的生长。机制研究显示,CHC通过靶向FDX1,增加肿瘤细胞内铜离子与活性氧(ROS)水平,从而诱导细胞死亡。综上所述,CHC为结直肠癌治疗提供了一种新型策略,具有广阔的临床转化前景。

我校交叉科学研究院博士研究生陶晓玉、硕士研究生王红茹、王群副研究员、上海实验动物研究中心王成稷为论文共同第一作者,张卫东教授、刘三宏研究员、李序文研究员、郭跃伟研究员为共同通讯作者,上海中医药大学为论文的第一及通讯单位。该研究工作得到国家自然科学基金、上海市科学技术重大项目等项目的支持。(科技处、交叉科学研究院)