G4S抗体助力CAR-T功能研究新突破|黄河教授团队《Nature Cancer》发文揭示铁死亡调控新机制(IF:28.5) 质量为先 创新为本


近日,浙江大学黄河教授团队在肿瘤学顶级期刊《Nature Cancer》上发表了题为“Iron-mediated ferroptosis impairs CAR-T cell function and antitumor efficacy”的研究论文。该研究首次揭示了血清铁过载通过诱导CAR-T细胞铁死亡导致其功能耗竭的关键机制,并提出了靶向ACSL4或使用铁死亡抑制剂Fer-1来增强CAR-T细胞持久性与抗肿瘤疗效的全新策略。

 

论文信息

题目:Iron-mediated ferroptosis impairs CAR-T cell function and antitumor efficacy

期刊:Nature Cancer

影响因子:28.5

作者单位:浙江大学医学院附属第一医院、浙江大学血液学研究所

发表时间:2026年6月10日

DOI:10.1038/s43018-026-01187-2

 

01

研究背景

CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤中已取得显著疗效,但其长期持久性不足仍是导致疾病复发的关键瓶颈。尽管CAR-T细胞在输注后可快速扩增,但随后出现的“消减期”机制尚不明确。铁死亡作为一种铁依赖性的脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式,是否参与CAR-T细胞的功能耗竭,此前尚未在临床样本中得到验证。

02

研究内容

研究团队通过对多发性骨髓瘤和急性淋巴细胞白血病患者接受CAR-T治疗后的外周血样本进行单细胞转录组学、蛋白质组学及代谢组学分析,首次发现:

CAR-T细胞在输注后经历铁死亡:消减期CAR-T细胞表现出显著的脂质活性氧积累、亚铁离子升高及GPX4下调等铁死亡特征;

血清铁过载是驱动因素:患者血清铁浓度在消减期显著升高,且非缓解者基线铁蛋白及铁水平更高;

ACSL4是关键调控节点:铁通过促进ACSL4磷酸化,重塑膜脂组成,增加多不饱和脂肪酸磷脂底物,驱动脂质过氧化;

基因敲除ACSL4显著增强疗效:在白血病及骨肉瘤小鼠模型中,ACSL4敲除的CAR-T细胞展现出更强的肿瘤清除能力及更长的生存期。

03

研究创新点

临床新发现

本研究依托多发性骨髓瘤、急性淋巴细胞白血病患者临床样本,首次在人体内证实 CAR-T 细胞输注后会发生铁死亡。

机制深度阐明

系统解析并完整勾勒出铁诱导 CAR-T 细胞铁死亡的分子信号轴:铁过载诱导线粒体活性氧(ROS)大量累积,进而激活 ACSL4 蛋白,最终触发剧烈的脂质过氧化反应,层层递进阐明了铁介导 CAR-T 细胞功能损伤与死亡的核心分子机理。

创新治疗策略

对比不同干预方式的优劣,创新性提出靶向 CAR-T 细胞自身的内在铁死亡调控策略。证实该方案相较于全身性药物给药,安全性更高、靶向性更强。

关键靶点验证

以 ACSL4 为核心靶点开展功能验证,结果表明:通过基因编辑敲除 ACSL4,能够为 CAR-T 细胞提供比药物预处理更长效、稳定的抗铁死亡保护作用。

04

研究意义与前景

该研究解答了CAR-T 细胞体内存续困难这一行业核心科学难题,同时为新一代 CAR-T 细胞的工程化改造指明了精准作用靶点。基于 ACSL4 敲除的干预策略可无缝对接现有 CAR-T 制备体系,从细胞本源提升其对体内不良微环境的耐受能力。此外,研究证实患者基线铁代谢水平可作为全新生物标志物,能够用于 CAR-T 治疗获益人群的精准筛选,为临床个体化治疗提供重要参考。

 

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