贵州医科大学雷珊等通过CRISPR“分子剪刀快递”精准剪除肝癌铁死亡耐药基因TRIM27

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Cell Death & Differ：贵州医科大学雷珊等通过CRISPR“分子剪刀快递”精准剪除肝癌铁死亡耐药基因TRIM27，增敏免疫治疗+ @/ @6 B3 j- ^: ]+ M
1.        肝细胞癌（HCC）  p( w) n/ y; v4 c9 b, k
2.        铁死亡. i4 M+ d& c# G2 L+ }5 Y
3.        K48连接泛素化9 {6 e" V$ ^: Z6 d1 L0 H
4.        TRIM27
  t. N, J( a8 @2 B" y来源：iNature 2026-08-04 13:38
1 e+ {. ~( S" O该发现表明TRIM27通过促进ACSL4的K48连接泛素化及随后的蛋白酶体降解来赋予铁死亡耐药。TRIM27-Cas9负载EVs恢复细胞对铁死亡的敏感性，抑制HCC增殖。
8 [- s) `: |  I, m$ y在肝细胞癌（HCC）细胞中诱导铁死亡代表了一种重要的治疗策略，但内在耐药机制常常限制疗效。因此，阐明HCC细胞铁死亡耐药的潜在机制可促进有效治疗策略的开发。7 L" I) s1 \: h9 z$ f
2026年7月27日，贵州医科大学雷珊，曹文鹏，深圳大学魏晓林和新加坡国立大学Gautam Sethi共同通讯在Cell Death & Differentiation在线发表题为TRIM27-Cas9–loaded EVs suppress HCC proliferation and enhance responsiveness to anti–PD-1 therapy by promoting ACSL4-mediated ferroptosis的研究论文。
; h+ v" P+ h* l8 ]% D4 i该研究进行了全基因组CRISPR/Cas9文库筛选，将TRIM27鉴定为铁死亡耐药的关键决定因素。TRIM27敲低显著增强了erastin诱导的HCC细胞铁死亡，而TRIM27过表达抑制了脂肪酸代谢酶（包括ACSL4）的表达并减少了氧化脂质积累。
$ o# }' K" c( X3 Y4 W机制上，TRIM27直接结合ACSL4并促进其K48连接的泛素化和降解，从而减弱HCC细胞中的铁死亡。此外，作者开发了具有稳健编辑效率的TRIM27-Cas9负载EVs。这些工程化EVs易于被HCC细胞内化并优先在肝脏中积累。8 F9 o# X2 k1 T0 q" C; o
在功能上，TRIM27-Cas9负载EVs通过增强ACSL4介导的铁死亡抑制HCC细胞增殖，并显著改善了抗PD-1疗法在HCC中的抗肿瘤疗效。
( [9 Y6 }. c" Y  `, w* ]总之，作者的发现表明TRIM27通过促进ACSL4的K48连接泛素化及随后的蛋白酶体降解来赋予铁死亡耐药。TRIM27-Cas9负载EVs恢复细胞对铁死亡的敏感性，抑制HCC增殖，并使HCC病灶对抗PD-1免疫治疗敏感化。# y" |% c  Y( U2 x3 N

6 o4 a- i- G2 p( R肝细胞癌（HCC）是起源于肝细胞的主要原发性癌症，代表最常见的肝脏恶性肿瘤。尽管有可用的多种治疗方案，但以治愈为目的的肝切除术为早期诊断患者提供了最佳结局。然而，患者预后仍然较差，因为HCC常在早期转移且对全身治疗反应不佳。因此，识别新的生物标志物和可操作的治疗靶点对于开发更有效的HCC治疗至关重要。  T8 p9 f/ ]  O2 y4 z' E1 i
翻译后修饰（PTMs）通过控制致癌蛋白稳定性/定位和癌症相关转录来调控肿瘤发生和进展。泛素化是一种主要的PTM，通过E1–E2–E3酶级联反应进行。E3连接酶在很大程度上决定底物特异性，分为HECT、RING-finger、U-box和PHD-finger类型。
( K0 x3 `: q9 y  A: l6 M; YTRIM蛋白是RING型E3，具有N端RING、一个/两个B-box、一个卷曲螺旋区和可变的C端锌结合基序。先前研究表明，若干TRIMs通过维持促生存信号传导或加速肿瘤抑制蛋白降解来驱动肺癌、胶质瘤和结直肠癌的化疗耐药。然而，TRIM蛋白在HCC中的作用在很大程度上仍不清楚。
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图1.@Trim27 - Cas9 - EV在体内抑制HCC细胞增殖，并与PD-1抗体有协同作用（摘自Cell Death & Differentiation ）( |3 m( @* l* e5 X- j1 |
铁死亡是一种铁依赖性的受调控细胞死亡形式，由过度的脂质过氧化驱动，其分子通路和形态特征与凋亡明显不同。脂质过氧化通过多步骤、酶催化的过程启动。首先，多不饱和脂肪酸从脂滴中动员并递送至细胞质，这一步骤需要乙酰辅酶A羧化酶α。% L% i& l; K7 Q3 a, v8 T
在细胞质中，多不饱和脂肪酸随后被长链酰基辅酶A合成酶家族成员4（ACSL4）和溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶3激活并掺入膜磷脂中。这些富含PUFA的磷脂随后被插入细胞膜，在此经历由花生四烯酸脂氧合酶（ALOXs）介导的铁催化过氧化，最终触发铁死亡细胞死亡。
. D( q7 V$ }( h: L7 S先前研究表明，多种蛋白可通过蛋白酶体依赖性降解、表观遗传调控和转录控制等机制抑制脂肪酸代谢酶的表达，从而促进肿瘤细胞的铁死亡耐药。尽管已开发出多种靶向这些上游调控因子的抑制剂以减少铁死亡耐药，但大多数小分子抑制剂存在组织特异性有限和显著的脱靶效应。因此，它们的临床转化仍然具有挑战性。7 ~0 r/ h: U1 k+ k4 V7 q: Z: ?
CRISPR和CRISPR相关（Cas）蛋白最初被鉴定为细菌适应性免疫系统，保护细菌免受噬菌体和其他移动遗传元件的侵害。II-A型CRISPR/Cas9平台已被改造为一种多功能基因组编辑工具，由Cas9和单向导RNA（sgRNA）组成，sgRNA引导Cas9产生位点特异性双链断裂（DSB）。
% Z, a1 q2 I. {1 t" T( iDSB主要通过非同源末端连接或同源定向修复进行修复，实现基因破坏或精确序列改变。递送至哺乳动物细胞可通过病毒或非病毒方式。慢病毒和AAV载体提供高效率，但引发对随机整合和长期表达的担忧。非病毒形式包括质粒DNA、mRNA和Cas9-sgRNA核糖核蛋白（RNP）复合物。
3 j- M3 E4 d. q! ~RNP立即起作用并被迅速降解，通常改善特异性，但其转化受到Cas9的大尺寸、负电荷以及低效包封/摄取的阻碍；脂质纳米颗粒等合成载体仍受限于递送效率和潜在免疫原性。因此，为将Cas9-sgRNA RNP递送至靶组织并实现所需的生理效应，仍需要开发新的递送材料和平台。
' P& C2 U. i. u. E2 a! T在作者当前的研究中，作者证明TRIM27通过诱导ACSL4的K48连接泛素化及随后的降解来促进铁死亡耐药。通过胞外囊泡（EVs）递送TRIM27-Cas9恢复铁死亡脆弱性，抑制HCC肿瘤生长，并增强对抗PD-1治疗的响应。* M- C; r# j, y1 G0 D& n" t
总之，这些结果将TRIM27提名为一个可操作的靶点，并强调了基于EV的CRISPR递送作为改善HCC免疫治疗疗效的有前景方法。
5 |7 g+ }* |0 M" \- d8 H# T参考消息：https://www.nature.com/articles/s41418-026-01824-4
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