共同第一作者：杨玲玲；陆君；贠伟娜
通讯作者：蒋晞，王福俤
发表期刊：Nature Communications
期刊5-Year Impact Factor：18.9
通讯单位：浙江省全省医学表观遗传学重点实验室，杭州师范大学基础医学院，浙江大学医学院
论文DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-026-68509-x
图片摘要-TET1作为主控因子同时调控GPX4依赖及非依赖铁死亡抵抗通路的全新调控机制
成果简介
杭州师范大学基础医学院蒋晞教授团队联合浙江大学王福俤教授团队，在国际期刊Nature Communications发表题为“TET1 as a master regulator controlling GPX4-dependent and-independent ferroptosis surveillance in acute myeloid leukemia”的研究论文。该研究系统解析了表观调控分子TET1在急性髓系白血病（AML）铁死亡耐药中的核心作用，证实TET1作为上游主控因子，同时调控GPX4依赖与GPX4非依赖两套铁死亡防御通路，为克服AML铁死亡耐药提供新靶点与联合治疗策略。
引言
铁死亡是铁离子依赖、脂质过氧化介导的程序性细胞死亡，在血液肿瘤治疗中极具转化价值。急性髓系白血病存在广泛铁死亡固有耐药，制约铁死亡诱导药物临床应用。GPX4是经典铁死亡抑制蛋白，而肿瘤细胞还存在GCH1、FSP1等GPX4非依赖的抗氧化通路。目前，能够同时协调两套铁死亡监视网络的上游表观主控分子尚不明确。
TET家族蛋白介导DNA 5hmC羟基化修饰，参与白血病的发生发展。本研究旨在解析TET1在AML铁死亡中的调控功能，阐明其同时调控GPX4依赖、非依赖铁死亡抵抗的分子机制，评估TET1抑制剂联合铁死亡诱导药物在AML中的治疗潜力。
图文导读
一、TET1介导肿瘤细胞发生铁死亡抵抗
通过RNA测序的差异基因分析，研究人员发现1516个基因在铁死亡不敏感细胞（Kasumi-1）中的表达显著高于铁死亡敏感细胞（MV4;11）。GO富集分析显示差异集中在染色质组装或解聚通路，TET1是该通路中表达第二显著上调的基因。研究发现不同肿瘤细胞对铁死亡诱导剂RSL3的敏感性，与细胞内TET1基础表达量呈显著负相关。敲低内源性TET1会显著提升AML细胞对RSL3的敏感性；在Tet1敲除AML细胞中，RSL3处理后脂质过氧化物会出现更明显的堆积。以上结果证明TET1是决定肿瘤细胞铁死亡敏感性的关键因子。
图1: TET1对肿瘤细胞铁死亡敏感性的决定作用
二、TET1转录活化谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基GCLC
为揭示TET1介导铁死亡抵抗的分子机制，团队对TET1过表达与对照THP1细胞开展5hmC测序与RNA测序多组学联合分析，锁定下游靶基因GCLC。细胞干预实验显示TET1表达变化会同步改变GCLC表达水平。ChIP以及双荧光素酶报告实验证实：TET1通过DNA羟甲基化修饰直接结合并转录激活GCLC基因。回补GCLC仅能够部分挽救TET1敲低带来的铁死亡增敏表型，提示TET1可能同时通过GPX4非依赖的铁死亡防御通路发挥作用。
图2 TET1转录活化GCLC
三、TET1/GCLC轴在GSH和γ-谷氨酰肽合成中的作用
GCLC是谷胱甘肽GSH从头合成的关键限速酶。本研究发现TET1/GCLC轴具备双重代谢调控功能：胱氨酸充足条件下促进GSH合成；胱氨酸剥夺环境下，驱动谷氨酸结合其他氨基酸生成γ-谷氨酰肽。在Tet1诱导敲除AML小鼠模型中，Tet1敲除或者给予GCLC抑制剂BSO，均会降低骨髓细胞GSH含量；饮食剥夺胱氨酸造成的γ-Glu-Gly、γ-Glu-Thr、γ-Glu2AB-Gly积累，同样会被Tet1敲除或BSO处理所抑制。这说明TET1/GCLC轴同时调控GSH以及γ-谷氨酰肽合成，参与AML细胞铁死亡抵抗。
图3 TET1/GCLC轴促进GSH和γ-谷氨酰肽合成
四、TET1介导GPX4非依赖的铁死亡防御机制
由于GCLC过表达只能部分逆转TET1敲低的铁死亡增敏表型，研究推测TET1还调控GPX4非依赖的铁死亡防御通路。研究构建GPX4敲除肿瘤细胞，发现过表达TET1可以让GPX4缺失细胞在无抗氧化剂条件下存活。分别敲除GSTP1、DHODH、FSP1、GCH1等已知GPX4非依赖铁死亡抵抗基因后开展功能筛选：TET1依然可以在GSTP1、DHODH、FSP1敲除细胞中抑制脂质过氧化，但在GCH1敲除细胞中，则无明显保护效果。证明TET1通过调控GCH1，实现GPX4非依赖的铁死亡抵抗。
图4 TET1介导GPX4非依赖的铁死亡抵抗
五、TET1通过NFκB信号调控GCH1
多组学数据提示，TET1过表达细胞中NFκB信号通路显著富集。ChIP‑qPCR、双荧光素酶报告证实，TET1可转录激活NFκB家族成员NFKB2；NFKB2进一步转录上调下游基因GCH1。功能回补实验显示，GCH1过表达可以部分逆转TET1敲低引发的铁死亡高敏感表型，提示TET1-NFKB2-GCH1调控轴的存在。
图5 TET1/NFKB2/GCH1调控轴介导铁死亡抵抗
六、 靶向TET1/GCLC和TET1/GCH1轴在AML中的治疗潜力
进一步，研究团队利用AML细胞系、病人原代细胞、小鼠AML移植模型、AML‑PDX人源移植模型系统评估了靶向TET1调控通路在AML铁死亡诱导治疗上的应用潜能。实验结果显示：低剂量铁死亡诱导剂RSL3分别联合TET抑制剂Bobcat339、GCLC抑制剂BSO、GCH1抑制剂DAHP，均存在显著协同抗肿瘤效果。值得关注的是：联合用药时RSL3仅需要单药治疗1%的剂量就可起效，大幅降低铁死亡诱导药物毒性，提升临床转化潜力。
图6 靶向TET1/GCL和TET1/GCH1轴在AML中的治疗潜力
小结
本研究系统揭示了DNA去甲基化酶TET1对AML等恶性肿瘤铁死亡敏感性的决定作用及核心调控机制。TET1通过同时调控GCLC介导的GPX4依赖通路与GCH1介导GPX4非依赖通路，介导AML铁死亡耐药。靶向TET1可以同时双重压制两套铁死亡防御系统。重要的是，该研究以AML为研究范例，进行了一系列在体治疗探索，原创性发现并报道了低剂量铁死亡诱导剂联合TET双通路抑制剂对铁死亡敏感和不敏感的AML均能展现出显著疗效，为克服AML铁死亡耐药提供全新治疗思路。
第一作者和主要通讯作者简介
共同第一作者：杨玲玲、陆君、贠伟娜
杨玲玲同学和贠伟娜同学为浙江大学与杭州师范大学联合培养博士研究生。陆君博士现任杭州师范大学博士后，主要从事白血病RNA修饰调控研究。
主要通讯作者：蒋晞
杭州师范大学基础医学院教授、博导。主要研究方向聚焦以白血病为代表的恶性肿瘤表观遗传学及靶向治疗前沿，以系统解析肿瘤表观遗传学信号调控网络、原创性探索靶向表观遗传学关键调控通路的抗肿瘤治疗新策略为核心研究目标，通过采用高通量新型测序、AI辅助的小分子药物设计与筛选以及人源性小鼠肿瘤模型等，开展系统性、创新性研究。团队的长期目标是通过与临床、制药的紧密合作，将基础研究发现的新疗法运用于临床，开发抗肿瘤靶向新药。研究团队已在Cancer Cell、Cell Stem Cell、Nat Commun、PNAS等高水平期刊发表研究论文30余篇，受到多项国家基金资助，多次获得美国血液病学会、美国加百列天使肿瘤研究基金会等的学术奖励，获批多项国内外专利。
