靶向转铁蛋白受体（TFRC）的巴伐查尔酮通过铁代谢调控逆转膀胱癌吉西他滨耐药
摘要：研究揭示了天然化合物巴伐查尔酮（Bava）作为首个靶向转铁蛋白受体（TFRC）的小分子抑制剂。
膀胱癌（BCa）是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，其中吉西他滨（Gemcitabine）作为一线化疗药物常因耐药导致治疗失败。耐药机制与核糖核苷酸还原酶M1亚基（RRM1）过表达密切相关，而铁代谢通路（TFRC介导的Fe3+内吞和线粒体铁利用）在DNA修复中起关键作用。巴伐查尔酮（Bava）是一种天然查尔酮类化合物，前期研究显示其具有广谱抗肿瘤活性，但具体靶点和机制尚未阐明。
图1 补骨脂查尔酮靶向转铁蛋白受体并增敏吉西他滨以调控膀胱癌进展
药物筛选与靶点鉴定
通过1657种中药单体高通量筛选，发现Bava能显著增强吉西他滨敏感性。患者来源类器官（PDO）模型验证其协同效应。化学蛋白质组学结合分子对接显示，Bava直接结合TFRC的416-460区域（竞争性抑制转铁蛋白Tf结合）和EGFR的742-822结构域，并通过DARTS和CETSA实验证实靶标互作。
铁代谢调控机制
Bava通过双重作用阻断铁摄取：1）抑制Tf-TFRC内吞，减少胞内Fe2+水平；2）阻断EGFR介导的TFRC-Y20磷酸化，稳定膜定位TFRC。这导致线粒体Fe-S簇合成受阻，呼吸链复合体I-III活性下降，ATP生成减少。
DNA损伤修复抑制
RNA-seq分析发现Bava显著下调ATR-CHEK1-E2F1通路。机制上，核内Fe2+减少抑制ATR活化，阻断E2F1对RRM1启动子（-904至-915 bp区域）的转录激活，从而降低RRM1表达。外源补充FeS可逆转此效应，而铁螯合剂DFO模拟Bava作用。
体内外疗效验证
原位膀胱癌模型显示Bava单药效果有限，但与吉西他滨联用显著抑制肿瘤生长。PDX模型中，联合治疗组肿瘤体积减少60%以上。临床样本分析证实TFRC/RRM1高表达与晚期分期和不良预后相关。
图2 基于膀胱癌细胞和类器官的药物筛选
本研究首次揭示Bava通过"铁代谢- DNA修复"轴克服化疗耐药：靶向TFRC抑制铁摄取，同时阻断EGFR-TFRC磷酸化信号，协同破坏线粒体功能和核内DNA损伤修复。该发现为铁代谢干预策略提供了新视角，TFRC/RRM1可作为BCa分层治疗的生物标志物。
研究采用CRISPR-Cas9构建基因敲除细胞、ChIP-qPCR验证转录因子结合、Seahorse检测线粒体呼吸功能，并通过IHC和TCGA数据分析临床相关性。所有实验均通过复旦大学肿瘤医院伦理审查（批准号050432-4-2108）。
参考资料
[1] Bavachalcone targets transferrin receptor and sensitizes gemcitabine to affect bladder cancer progression
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