在癌症治療的漫長征途中，科學家們一直在尋找能夠精準打擊癌細胞的新方法。近年來，“鐵死亡”（Ferroptosis）這一概念逐漸成為研究熱點。鐵死亡是一種由鐵催化的脂質過氧化引起的細胞死亡方式，與傳統的細胞凋亡和壞死不同，其依賴於細胞內鐵的活性。
近日，一篇發表在國際頂級雜誌《Nature》上題為 “Activation of lysosomal iron triggers ferroptosis in cancer” 的研究報告中，來自法國科學研究中心（CNRS）等機構的科學家們透過研究探討了鐵死亡在癌症治療中的潛力，特別是透過啟用溶酶體鐵來誘導癌細胞鐵死亡的創新策略，為癌症治療帶來了新的曙光。
癌症是全球範圍內的重大健康挑戰，傳統治療方法如手術、化療和放療雖然在一定程度上有效，但往往伴隨著嚴重的副作用和耐藥性問題。近年來科學家們發現，癌細胞在某些狀態下會表現出對鐵死亡的敏感性，這就為開發新的癌症治療策略提供了可能。
在這項研究中，研究人員設計併合成了一種能夠靶向溶酶體鐵的小分子藥物 fentomycin，並驗證了其在體內外的抗腫瘤效果。研究人員採用的實驗物件包括多種人類和小鼠癌細胞系，如 HT-1080 纖維肉瘤細胞、MDA-MB-231 乳腺癌細胞、4T1 三陰性乳腺癌細胞等，以及從患者體內分離的原發性腫瘤細胞和腫瘤組織。
實驗過程中，研究人員首先利用熒游標記技術觀察了 fentomycin 在細胞內的分佈情況，結果發現，其能特異性地積累在溶酶體中並與溶酶體內的鐵發生相互作用從而啟用鐵的活性，並能引發脂質過氧化和細胞鐵死亡。
不僅如此，研究人員還透過流式細胞術、熒光顯微鏡和脂質組學等技術，詳細分析了 fentomycin 處理後細胞內鐵含量、脂質過氧化水平以及細胞死亡情況的變化。研究發現，溶酶體鐵離子能夠誘發膜脂的氧化過程。在動物模型實驗中，研究人員將 4T1 乳腺癌細胞移植到小鼠體內建立腫瘤模型，並透過淋巴結內注射的方式給予 fentomycin 治療，實驗結果表明， fentomycin 能顯著抑制腫瘤的生長並延長小鼠的生存時間。
研究者指出， fentomycin 能透過啟用溶酶體鐵來誘導癌細胞鐵死亡，並在多種癌細胞系和小鼠腫瘤模型中展現出良好的抗腫瘤效果。此外他們還發現， fentomycin 對癌細胞的作用具有一定的細胞狀態依賴性，特別是對於那些高表達鐵攝取蛋白 CD44 的癌細胞亞群，其鐵死亡誘導效果更為顯著，這一發現為開發針對特定癌細胞亞群的精準治療策略提供了重要依據。
然而，儘管 fentomycin 在實驗中表現出了一定的治療潛力，但其在臨床應用中仍面臨一些挑戰。比如，如何確保藥物在體內的有效遞送和分佈，以及如何避免對正常細胞的潛在毒性等問題，都需要在未來的研發過程中進一步解決。
綜上，本文研究中，研究人員透過設計和合成能夠啟用溶酶體鐵的小分子藥物 fentomycin，為癌症治療提供了一種新的思路。相關研究結果不僅證實了 fentomycin 在誘導癌細胞鐵死亡方面的有效性，還揭示了其對特定癌細胞亞群的靶向作用機制。這一發現不僅為癌症治療帶來了新的希望，也為未來的研究提供了新的方向。
隨著對鐵死亡機制的進一步深入研究，相信科學家們能夠開發出更加安全、有效的鐵死亡誘導劑，為癌症患者帶來更多的治療選擇。
參考文獻：
Cañeque, T., Baron, L., Müller, S. et al. Activation of lysosomal iron triggers ferroptosis in cancer. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-08974-4
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