Adv Sci:河北医科大学王川团队揭示化疗神经痛治疗新靶点


背根神经节(DRG)神经元线粒体损伤是紫杉醇(PTX)诱导的外周神经病理性疼痛(PIPNP)发病的重要机制。成纤维细胞生长因子 13(FGF13)在 DRG 神经元中高表达,对躯体感觉调控至关重要,但该分子在 PIPNP 中的作用尚不明确。

2026年6月18日,河北医科大学王川唯一通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为FGF13 Deficiency Ameliorates Paclitaxel-Induced Neuropathic Pain by Inhibiting VASH1-Mediated Microtubule Detyrosination to Promote Mitophagy的研究论文。

本研究证实,PIPNP模型小鼠DRG神经元内FGF13表达水平显著上调。在DRG神经元中条件性敲除Fgf13基因,可有效缓解PTX诱发的线粒体损伤与神经病理性疼痛。RNA测序分析显示,线粒体自噬介导FGF13对PIPNP的调控作用。机制层面,FGF13可与血管抑制蛋白1(VASH1)直接结合,调控VASH1与微管的相互作用,促进微管去酪氨酸化修饰。

敲除FGF13会破坏FGF13-VASH1-α-微管蛋白三元复合物组装,抑制VASH1介导的微管去酪氨酸化,使微管酪氨酸化修饰水平升高。大量酪氨酸化微管可驱动驱动蛋白3(KIF1A)依赖的溶酶体转运,进而激活线粒体自噬,最终改善PTX造成的线粒体损伤并缓解PIPNP。

此外,在DRG神经元中过表达VASH1可逆转FGF13缺失对PTX线粒体损伤及PIPNP的缓解作用。

综上,本研究结果表明:FGF13缺失可通过抑制VASH1依赖的微管去酪氨酸化、继而激活线粒体自噬,改善线粒体功能障碍并减轻PIPNP。靶向FGF13有望成为治疗PIPNP的新型有效策略。

紫杉醇(PTX)是临床中最常用的化疗药物之一,已被广泛应用于治疗多种实体肿瘤。PTX诱导外周神经病理性疼痛(PIPNP)是PTX化疗期间常见且难以根治的不良反应。每一次化疗周期后症状都会进行性加重,即便停药后相关不适仍可持续数月甚至数年。

PIPNP会严重降低肿瘤存活患者的生活质量,迫使临床降低给药剂量甚至终止抗肿瘤治疗,进而影响肿瘤治疗效果。目前尚无获批药物可用于预防PIPNP;度洛西汀是唯一推荐用于治疗PIPNP的药物,但疗效有限。因此,亟需挖掘PIPNP的有效治疗靶点,改善现有治疗困境。

线粒体在神经系统炎症痛与神经病理性疼痛的发生发展中发挥关键作用。已有研究证实,PTX通过损伤背根神经节(DRG)神经元线粒体功能诱发疼痛。线粒体自噬是维持线粒体稳态的核心细胞保护机制,可选择性清除受损线粒体。

受损线粒体被线粒体自噬体包裹后,沿微管转运至溶酶体并与之融合降解。微管蛋白翻译后修饰(PTMs)对自噬进程至关重要。酪氨酸化、去酪氨酸化等修饰通过招募特定驱动蛋白亚型调控自噬,介导溶酶体等细胞器的胞内转运。

有研究报道,提升外周神经微管乙酰化水平可恢复轴突转运与线粒体功能,有效逆转顺铂诱发的小鼠机械异常痛、自发痛与麻木症状。因此,筛选并研究调控微管蛋白翻译后修饰的微管调控蛋白,是挖掘PIPNP治疗靶点、优化临床疗效的重要思路。

成纤维细胞生长因子13(FGF13)属于非分泌型成纤维细胞生长因子家族,主要在神经系统表达,调控多种神经元功能。本团队前期研究证实,FGF13通过稳定微管调控DRG神经元钠通道功能,参与炎性痛调控;同时FGF13可通过稳定微管增强瞬时受体电位香草酸亚型1功能,调控急慢性瘙痒。但FGF13是否参与调控PIPNP及其潜在作用机制尚不明确。

目前仅发现3种可催化微管去酪氨酸化的微管蛋白酪氨酸羧肽酶,其中VASH1-SVBP是神经元与心肌细胞内最主要的微管蛋白去酪氨酸酶。本课题组及其他团队研究发现,FGF13通过结合微管参与多系统疾病进程,但FGF13调控微管翻译后修饰的具体分子机制尚未阐明。

FGF13下调以缓解PIPNP的机制示意图(图源自Advanced Science

本研究旨在明确FGF13在PIPNP发病机制中的作用,并探究FGF13介导的微管调控通路作为PIPNP潜在治疗靶点的价值。研究发现,PIPNP模型小鼠DRG组织中关键调控因子FGF13表达上调;通过感觉神经元特异性敲除FGF13证实,FGF13缺失可缓解PIPNP模型的线粒体损伤、机械性异常痛与热痛敏。

机制层面,敲除FGF13会减少FGF13-VASH1-α-微管蛋白三元复合物形成,抑制VASH1介导的微管去酪氨酸化,提升微管酪氨酸化修饰水平;进而增强KIF1A沿酪氨酸化微管介导的溶酶体转运,激活线粒体自噬,减轻PTX诱发的线粒体损伤,最终发挥缓解PIPNP的保护作用。

综上,本研究揭示一条全新机制:敲除FGF13可通过VASH1-α-微管蛋白通路改善PIPNP。

参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.202520995


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