大多数膜结合细胞器与铁死亡的发生和执行有关。然而,高尔基体及其驻留蛋白在铁死亡中的作用仍不清楚。
2026年4月21日,华中科技大学王维民团队在Nature Cancer在线发表题为“TMEM87A suppresses ferroptosis and increases cancer immunotherapy resistance by maintaining the Golgi apparatus pH homeostasis”的研究论文。该研究表明,TMEM87A通过维持高尔基体的pH值稳态来抑制铁死亡并增强癌症免疫治疗耐药性,而靶向抑制TMEM87A 可作为增强癌症免疫治疗一种有效策略。
铁死亡是一种由脂质过氧化过度累积引发的细胞死亡形式。质膜是含有多不饱和脂肪酸的磷脂发生过氧化的主要场所,导致膜破裂并最终执行铁死亡。除质膜外,多个亚细胞器膜也参与铁死亡过程。线粒体膜上累积的脂质过氧化或膜通透性增加已被证明可调节铁死亡的敏感性。最近,内质网膜被确定为在质膜之前发生脂质过氧化的起始位点。
有趣的是,高尔基体——一个负责蛋白质和脂质加工与分选的膜结合细胞器——参与氧化应激的调控,并表现出膜脂质过氧化。然而,高尔基体如何响应铁死亡的诱导,以及高尔基体定位的蛋白是否能调节铁死亡的执行,目前仍不清楚。
机理模式图(图源自Nature Cancer )
TMEM87A是一种进化上保守的跨膜蛋白,主要定位于高尔基体并参与逆行运输。它包含一个高尔基体动力学结构域和七个跨膜螺旋结构域。最近,TMEM87A被鉴定为人星形胶质细胞中一种电压依赖性的阳离子通道,有助于维持高尔基体pH稳态,其缺失会导致小鼠海马依赖性记忆缺陷。此外,还发现TMEM87A定位于黑色素瘤细胞的质膜上以支持机械电信号转导,并被定性为感觉神经元中表达的一种介导轻触觉转导的离子通道。然而,TMEM87A在细胞死亡和癌症免疫中的作用尚未得到研究。
该研究发现,高尔基体膜上积累的脂质过氧化导致高尔基体pH升高,这反过来又保护肿瘤细胞免受铁死亡执行。高尔基体定位的TMEM87A可通过缓冲高尔基体pH来调节铁死亡。在体内,TMEM87A缺失可促进肿瘤铁死亡,增强抗肿瘤T细胞反应,并与ICB治疗产生协同效应。总之,该研究揭示了TMEM87A在铁死亡调控和癌症免疫中的功能。
华中科技大学基础医学院王维民教授为本文独立通讯作者。华中科技大学基础医学院博士后李经和博士研究生周瑀涵为共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目、湖北省自然科学基金和华中科技大学自主创新基金的支持。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s43018-026-01156-9