Pharmacological inhibition of cy
本文选自cell biology 2014年，说了一个内质网应激可以诱发铁死亡。话说内质网应激不是诱发焦亡吗？
摘要：反转运系统xc将细胞外的胱氨酸交换为细胞内的谷氨酸，这与许多病理现象有关。长期以来，人们一直在寻找高效抑制系统xc活性的药物，但一直难以找到。在这项研究中，我们报告了小分子erastin是一种有效的、选择性的xc系统抑制剂。RNA测序显示胱氨酸-谷氨酸交换的抑制导致ER应激反应的激活和CHAC1的上调，为系统xc抑制提供了药效学标记。我们还发现，临床批准的抗癌药物索拉非尼，而不是其他激酶抑制剂，抑制系统xc功能，并可引发er应激和铁死亡。在对医院记录和不良事件报告的分析中，我们发现与用其他激酶抑制药物治疗的患者相比，用索拉非尼治疗的患者表现出独特的代谢和表型改变。最后，利用遗传学方法，我们发现了在抗铁死亡细胞中显著上调的新基因。
首先作者看了不同条件下诱导铁死亡的表现，并应用铁死亡抑制剂观察铁死亡诱导后的细胞生长情况。其中β-ME通过XCT发挥作用，但是,erastin通过XCT发挥作用，不能阻断RSL3发挥作用.(以上实验也是为了说明铁死亡诱导不是在特定条件下存在的而是独立于实验条件的）也是只是为了说明erastin的靶点？？（以前的文章早就介绍了啊）
接下来就是蜜汁操作，首先要搞懂一个问题就是XCT转运体(SLC7A11 + SLC3A2)有什么亚基以及与XCT功能紧密相关另外一个转运体系统-L(SLC7A5 + SLC3A2)介导的Phe摄取。作者又用了一种erastin的类似物A8作为对照试验进行研究erastin对于xct的作用，对于敲除slc7A11观察到类似于ERASTIN的结果，但是敲除SLC7A5并没有，只有erastin和SAS抑制谷氨酸释放，而不出所料，RSL3、青蒿琥酯和PEITC没有；虽然青蒿琥酯和PEITC诱导铁依赖性细胞死亡，但两者都不抑制xct,以SLC7A11作为靶点的SAS临床结果令人失望，但是特异性抑制XCT的erastin的效果是SAS的好几倍，可能erastin比SAS更适合作为SLC7A11的抑制剂为基础开发应用于临床的药物。
紧接着作为走向了药物 研究及研发的道路，作者以erastin为蓝本设计了19种类似物，为了评估在每种情况下致死性是否涉及xct和诱导铁死亡，而不是诱导另一种形式的死亡，进行了β-ME实验。结果发现结构D对于erastin发挥功能具有增敏作用，结构E发挥了钝化作用。（这可以用来作为药物本身的analog了。）
作者又紧着看了看erastin致死的机制，为什么抑制XCT后细胞会死亡，作者假设是由于抑制XCT后细胞内胱氨酸（最终是半胱氨酸）耗竭引起的，添加β-ME后应该可以逆转这个过程。因此，作者做了RNA-seq（DMSO、erastin (10 M)、β-ME (18 M)或erastin + β-ME处理5小时的HT -1080细胞中获得的）。为了支持这一假设，erastin诱导的所有33个上调基因(Mann-Whitney检验，p<0.0001)和4个下调基因的表达变化通过与β-ME共同处理而逆转。虽然，铁死亡诱导以及挽救后的变化可以在mRNA水平检测到，但是，这里并不能说明半胱氨酸什么问题，作者笔锋一转，综上所述，这些基因变化是由于细胞内半胱氨酸耗竭所致，换句话说就是erastin抑制XCT，XCT促进胱氨酸转运，所以erastin是通过耗竭细胞内的胱氨酸发挥功能的。？？？？？为什么不直接补充细胞内胱氨酸呢？或者直接耗竭细胞内的胱氨酸是否和erastin诱导的mRNA改变一致也行啊。这个说理的套路真是让人摸不着头脑。
可能，接下来才是作者要关心的重点————内质网应激。erastin上调的一些基因与内质网应激反应途径的eIF2α-ATF 4分支的激活有关，在作者的测序中也有富集，并且以往的研究表明内质网应激也是通过氨基酸耗竭而上调的，这和作者前面的结论相符。作者进一步找了能够评价erastin药效学的标志，通过对RNA测序结果，作者发现了CHAC1这个东西，并且这个基因是ATF4的下游，然后作者又检测了这个基因在铁死亡诱导下的表达情况。作者又进一步证明了这个基因的上调是不是XCT抑制所特有的，结果表明CHAC1的上调可以特异性地指示抑制系统xc功能的药物与通过其他方式触发氧化还原应激的药物。作者在不同的肿瘤细胞系内进行验证，表明在erastin诱导下CHAC1升高是具有普遍性的。
作者进一步评估了药物临床转化的意义。抑制系统xc活性和/或谷胱甘肽耗竭可能有助于与其他疗法联合使用，以选择性靶向特定肿瘤类型或使其对其他药物敏感，观察到试验化合物的调节效应(Me)值聚集在零附近（死亡增强）。作者发现索拉菲尼具有erastin诱导铁死亡协同效应。
接下来，作者想要了解一下索拉菲尼这种作用的机制，以前我们读过一篇文章就是索拉菲尼诱导的肝癌细胞死亡方式主要是铁死亡，作者应用XCT的诱导剂发现可以抑制索拉菲尼的作用，说明索拉菲尼作用于XCT发挥诱导铁死亡效应的。
结合前文所说的XCT的作用，作者测试不同浓度梯度条件下索拉菲尼对谷氨酸释放的抑制效果，发现呈浓度依赖性。但是不能被FER-1的抑制，所以fer-1发挥作用并非是抑制谷氨酸释放，可能是在ROS形成环节起作用（前面的文章已经详细叙述了）。eIF2α的磷酸化和ATF4水平的增加，而XBP1剪接没有任何变化，总之，这些结果表明，像erastin一样，索拉非尼抑制系统xc介导的胱氨酸输入，导致er应激、谷胱甘肽耗竭和脂质ROS的铁依赖性积累。
作者又故技重施，想看看索拉菲尼发挥作用的具体结构，与母体化合物本身相比，合成的87种类似物中没有一种能够以对β-ME和Fer-1可抑制死亡的选择性增强的方式触发铁死亡
但是，有几种化合物具有致死活性（谷氨酸抑制），有些没有，并且这些化合物都不是导致的凋亡（DVEDase代表）
作者综述了索拉非尼的副作用。
既然作者得出来erastin，SAS和索拉非尼是通过抑制xct促进铁死亡的，但是想进一步看看在基因层面上那些基因改变与铁死亡抗性相关，用了这么一个细胞系进行进行验证（这似乎只是说明这个细胞系对erastin耐药的基因型特征吧，能代表所有细胞系吗？）
B/D/E说明在erastin诱导下亲本敏感，不同克隆耐受，但是在C上对普通化疗都敏感，简介也是上图的筛选的内容而已。
紧接着看了看谷氨酸释放和GSH发现多中克隆均抑制了上述行为，说明耐药肿瘤发挥作用是在铁死亡靶点的下游。
作者检测了活性氧（DCF),发现亲本的DCF升高，其他克隆没有升高，表明铁死亡诱导剂的抗性，可能是由于致死氧化物积累的抑制。
作者又进行了RNA测序，发现了有两个基因升高明显，进一步探讨了他们抗铁死亡的可能的机制。AKR1C1-3酶已被证明参与有毒脂质代谢物(如4-羟基壬烯醛)的解毒，这些代谢物是由各种多不饱和脂肪酸的氧化过程中产生。
文章到此结束，总结一小下，总体来说，说了几个方面的问题，首先是erastin的靶点确定稳定，既往已经证明了，还有通过对不同基团的更改，发现了erastin和索拉非尼诱导铁死亡的主要发挥作用的位点，证明了索拉非尼诱导铁死亡是通过XCT发挥作用的，找到了erastin诱导铁死亡敏感性的一个生物学标志基因CHAC1，找到一个潜在的铁死亡耐药的基因家族AKR1C家族，并初步猜测了可能的机制（后续铁死亡相关的文章主要热点还是集中在了如何调控细胞内活性氧的方向上）
