Advanced Science(IF14.3)｜浙大罗沛华教授研究团队揭示克唑替尼肝毒性的关联机制及干预策略
克唑替尼作为治疗ALK阳性非小细胞肺癌的一线药物，临床试验显示超半数患者出现肝毒性，但机制不明。胆固醇代谢异常可能与克唑替尼肝毒性有关，角鲨烯环氧酶（SQLE）作为胆固醇合成关键酶，其在该过程中的作用有待探究。近期，浙江大学罗沛华教授研究团队在Advanced Science(IF14.3)期刊发文“Disturbing Cholesterol/Sphingolipid Metabolism by Squalene Epoxidase Arises Crizotinib Hepatotoxicity”。研究发现克唑替尼通过抑制自噬体-溶酶体融合，使角鲨烯环氧酶（SQLE）积累，引发胆固醇和鞘脂代谢紊乱，导致肝细胞损伤，为克唑替尼肝毒性的防治提供了新方向。
AAV8-TBG-Sqle shRNA显著抑制SQLE的表达
Ad-mCherry-GFP-LC3B感染肝细胞监测自噬通量
部分研究结果分享
1.克唑替尼诱导异常代谢、细胞凋亡和自噬
临床试验表明克唑替尼治疗患者会出现广泛且严重的肝毒性。对克唑替尼处理的人肝细胞进行蛋白质组学研究，分析显示，与代谢、凋亡和自噬途径相关的蛋白表达以及胆固醇生物合成过程有明显变化。使用克唑替尼处理C57BL/6J小鼠及永生化人肝细胞系HL-7702，发现克唑替尼可以诱导代谢异常，表现为肝损伤相关的血清生物标志物增加及脂质积累。同时，克唑替尼还诱导细胞凋亡并抑制自噬，用Ad-mCherry-GFP-LC3 病毒感染肝细胞实验显示，克唑替尼处理后自噬体数量明显增加，表明自噬后期受阻；多种肝癌细胞系中 LC3-II 蛋白水平明显增加，证实自噬体-溶酶体融合被阻断，而激活自噬的二甲双胍能够恢复被克唑替尼阻断的自噬流。综上所述，克唑替尼可以在胆固醇代谢、凋亡和自噬抑制方面引起异常效应。
克唑替尼诱导异常代谢、细胞凋亡和自噬
2.下调SQLE可缓解克唑替尼诱导的肝毒性
进一步的筛选分析发现SQLE的异常积累是导致克唑替尼肝毒性的重要因素。使用AAV8-TBG-Sqle shRNA 抑制小鼠体内SQLE的表达，随后给予克唑替尼处理。结果显示抑制SQLE能有效缓解克唑替尼诱导的肝毒性和代谢异常。选择二甲双胍作为自噬激活剂处理小鼠，发现二甲双胍可显著缓解克唑替尼诱导的自噬体-溶酶体融合抑制，降低SQLE和c-PARP的表达水平，使其恢复至正常范围。同时，二甲双胍能够显著逆转克唑替尼诱导的ALT和AST升高，以及肝脏TC和TG水平的上升。这表明通过激活自噬来下调SQLE水平，可有效治疗克唑替尼诱导的肝损伤和代谢异常。随后的代谢组学等分析揭示了SQLE的过度积累可能会导致代谢物的广泛波动，值得注意的是，胆固醇的局部积累会影响神经酰胺和鞘氨醇的代谢，从而将死亡信号传递给下游的凋亡效应器。
下调SQLE可减轻克唑替尼引起的肝毒性
3.SQLE酶抑制剂特比萘芬干预克唑替尼的肝毒性
构建SQLE活性缺失质粒（SQLE-Y195F-Flag）转染HL-7702细胞，发现转染野生型SQLE质粒会增加cPARP表达，而转染突变型质粒不影响，表明干预SQLE酶活性可能是减轻肝毒性的潜在策略。引入特比萘芬并与克唑替尼联合处理细胞，结果显示特比萘芬有效抑制了克唑替尼引起的c-PARP上调，且不影响SQLE蛋白水平，初步表明特比萘芬可干预克唑替尼诱导的细胞凋亡。进一步体内验证，用克唑替尼和/或特比萘芬处理C57BL/6J小鼠6周，分析c-PARP表达和进行TUNEL检测，发现特比萘芬显著抑制克唑替尼诱导的细胞凋亡，明显减轻克唑替尼导致的肝脏炎症细胞大量浸润和脂质滴积累；此外，特比萘芬改善了由克唑替尼引起的肝脏异常代谢过程。这些数据证明，SQLE酶活性抑制剂特比萘芬在治疗克唑替尼诱导的肝毒性方面具有潜在应用价值。
SQLE酶抑制剂特比萘芬干扰克唑替尼的肝毒性
研究结论
本研究揭示了克唑替尼肝毒性主要由胆固醇代谢异常、细胞凋亡和自噬阻断引起，SQLE积累起关键作用。二甲双胍和特比萘芬可改善肝毒性，为临床安全用药提供策略，也为相关疾病治疗提供了新思路。
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