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2022概覽|鐵死亡:SCI增速堪比火箭,20篇論文為你開打研究新思路

鐵死亡Club公眾號為鐵死亡科學家聯盟(全球)官方公眾號。聯盟由213位鐵死亡領域教授PI組成的學術委員會、中國生物物理學會生物微量元素分會及3000余位熱愛鐵死亡科教的教師/博士后/研究生協同管理運行。

公眾號推出的每一篇原創文稿均由鐵死亡Club編委員會成員或論文作者精心解讀。

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關鍵詞:鐵死亡;免疫療法;基金;臨床科研

導言:

為輔助課題選題及國自然基金撰寫,熟悉最新研究熱點和進展;尤其是協助找到最新的課題,我們最近在持續就臨床科研的熱門靶點進行解析。本次解讀“鐵死亡(Ferroptosis)”相關的研究大數據分析。

1,論文質量和增速
到2022年10月27日,鐵死亡研究領域已經發表了5,276篇PubMed收錄的論文。從2012年僅有的開領域的2篇論文起步,2022年到目前已經發表了2,329篇論文;論文發表數量增速堪比火箭。
鐵死亡研究成果17.1%發表在9分+期刊,2.4%發表在24分以上期刊。
(鐵死亡研究發表的期刊分布及時間分布)

2,美國國立衛生研究院基金資助

美國目前專門用于鐵死亡研究的課題有145項;2022年贊助已達48項。

3,為什么鐵死亡研究受到如此多的關注?

來源:最經典論文。Cell. 2012; 149(5): 1060–1072.


鐵死亡(Ferroptosis)是一種鐵依賴性的,區別于細胞凋亡、細胞壞死、細胞自噬的細胞程序性死亡方式;其主要標志:鐵的積累細胞膜發生不受限制的磷脂過氧化”過氧化產物破壞膜的完整性,從而誘導細胞死亡

磷脂過氧化的機制。Nat Rev Mol Cell Biol. 2021;22(4):266-282


鐵死亡的主要機制是:
GPX4
FSP1失效引起的氧化損傷;氧化損傷過程由鐵介導,鐵在全過程中的具體作用尚不明確。(PMID: 33495651,PMID: 31634899,PMID: 22632970,PMID: 33514910PMID: 33217331)
正常情況下,谷胱甘肽過氧化物酶(GPX4)、死亡抑制蛋白1FSP1作為直接或間接修復膜脂還原酶會抑制膜脂上脂質活性氧(reactive oxygenspecies, ROS)的積累抑制過氧化反應并阻止鐵死亡,從而維護細胞健康GPX4FSP1失效時,造成膜脂上脂質ROS的積累,導致細胞鐵死亡

Cell Metab. 2020 Dec 1;32(6):920-937

鐵死亡的具體發生過程與細胞的病理生理條件有關,所以在不同的細胞中,鐵死亡的具體形式可能完全不同。

腫瘤細胞為了滿足生長需要,與普通細胞相比對鐵的需求更高;這種對鐵的依賴使得腫瘤細胞更容易發生鐵催化的壞死。
即,從治療角度,可以通過促進鐵死亡,清除有害的癌細胞、病毒感染的細胞等;或者抑制鐵死亡,以保護健康細胞。
是否能夠做到高選擇性,則是目前研究面臨的關鍵問題。

除腫瘤外,鐵死亡還涉及神經退行性疾病(阿爾茨海默氏癥、帕金森、亨廷頓病、ALS、MS、共濟失調等),慢性阻塞性肺疾病,藥物副作用引發的肺纖維化、心肌病、急性腎損傷,心血管疾病,男性不育癥,腸炎,抗病毒免疫反應和缺血-再灌注損傷等疾病、病理過程,因而被認為是治療多種重大疾病的潛在突破口
自從2012年首次提出“鐵死亡”概念,鐵死亡研究一直以來都是頂級期刊、基金資助、臨床研究、藥物研發上市的多重熱點
為了解目前在鐵死亡領域的研究進展,我們對發表的論文做了全面解讀,以找到這方面的研究熱點、及哪些期刊喜歡鐵死亡研究,目前最活躍的研究機構、最有影響力研究人員、最重要的研究論文等。

精選文獻思路速覽:

■ 鐵死亡與腦損傷[18]

■ 心血管疾病中鐵和鐵死亡的分子和代謝景觀。[10]
■ CRISPR 篩選揭示了 PSTK 作為化療誘導的肝細胞癌鐵死亡的調節劑的保護作用。 [9]
■ 動力學調節譜概要確定了鐵死亡調節劑 [16]
■ 全基因組單倍體遺傳篩選可確定谷胱甘肽豐度和鐵死亡的調節因子 [19]
■ 非經典維生素K 循環是一種有效的鐵死亡抑制劑[2]

■ 鐵死亡敏感性的相關上下游調節[11]

■ GPX4 處于脂質穩態鐵死亡蛋白質組學的十字路口 [17]
■ 外源性單不飽和脂肪酸促進抗鐵死亡[20]
■ CD8+ T 細胞和脂肪酸通過 ACSL4 協調腫瘤鐵死亡和免疫。 [7]

■ 癌癥治療中的鐵死亡:一種逆轉耐藥性的新方法。[6]

■ 將鐵死亡作為癌癥的脆弱性。 [1]
■ Ferroptosis 10 歲:新興機制、生理功能和治療應用。[4]
■ NGLY1/NFE2L1 通路對鐵死亡的調控 [12]
■ 核苷酸生物合成將谷胱甘肽代謝與鐵死亡敏感性聯系起來 [13]
■ 正反饋放大鐵死亡[14]
■ 了解半胱氨酸在鐵死亡中的作用:進展與悖論 [15]

■ 研究鐵死亡的小分子熒光探針的最新進展。[5]
■ 與erastin 結合的xCT-4F2hc 復合物的結構揭示了erastin 誘導的鐵死亡的分子機制。 [8]

一,鐵死亡研究論文大數據分析
鐵死亡研究
論文發表的
時間和國家分布


全球已經在鐵死亡領域發表了5,276篇Medline收錄的文獻;使用文獻鳥檢索最近三年的數據,得到3,421篇,對其中的3,417篇進行分析。

時間分布顯示,可以看到針對鐵死亡的研究論文數量,2019年僅有157篇,2022年至今為1,719篇。
國家分布可以看到,中國發表的研究論文數量為2,675篇,占78.3%位居第一
美國發表的文章數占10.1%
,排在第二位;
日本、德國意大利分列第三到五位。

(SCI論文的時間和國家分布)

學術機構排名
中南大學、浙江大學、復旦大學、華中科技大學、南方醫科大學等大學發表的論文最多。
湘雅醫院、武漢大學人民醫院、武漢大學中南醫院、同濟醫學院協和醫院、華西醫院等是發表論文最多的醫院。

(全球發表論文的機構排名)


研究熱點基因相關疾病


如下圖所示,顯示
GPX4、ACSL4、KEAP1、STAT3、MTOR等是鐵死亡研究中最受關注的基因。
乳腺癌、胃癌、肺癌、大腸癌,胰腺癌等是鐵死亡研究中最關注的疾病。

(鐵死亡研究相關的基因和疾病) 

哪些期刊喜歡鐵死亡研究?

可以看到發表鐵死亡相關研究最多的五個雜志是Oxid Med Cell Longev (IF=7.3) 、 Front Cell Dev Biol (IF=6.1)、 Front Oncol (IF=5.7)、 Cell Death Dis (IF=9.7)、 Free Radic Biol Med (IF=8.1)等。

(發表論文的雜志分布)

最有影響力學者及其關系網。

(學術大咖及其關系網。)

國際鐵死亡研究論文中
最有影響力的學者。

其中德克薩斯大學MD安德森癌癥中心的Gan, Boyi和Tang, Daolin德國Helmholtz Zentrum München的Conrad, Marcus;紀念斯隆凱特琳癌癥中心的Jiang, Xuejun哥倫比亞大學的Stockwell, Brent R浙江大學醫學院附屬第四醫院的王福俤等是鐵死亡研究領域最為活躍的學者


二,鐵死亡研究領域
的經典論文

除了發表論文的數量和研究者論文影響力之外(數量+質量),單篇論文被引用次數是評價其學術影響力的重要指標。

所以我們通過大數據分析找到高引用論文,即領域內的經典論文。

高影響力的SCI論文為
  • Lei G, et al. Targeting ferroptosis as a vulnerability in cancer. Nat Rev Cancer. 2022 Jul;22(7):381-396. doi: 10.1038/s41568-022-00459-0. Epub 2022 Mar 25. PMID: 35338310.[1]
  • Mishima E, et al. A non-canonical vitamin K cycle is a potent ferroptosis suppressor. Nature. 2022 Aug;608(7924):778-783. doi: 10.1038/s41586-022-05022-3. Epub 2022 Aug 3. PMID: 35922516; PMCID: PMC9402432.[2]
  • Lei G, et al. Targeting ferroptosis as a vulnerability in cancer. Nat Rev Cancer. 2022 Jul;22(7):381-396. doi: 10.1038/s41568-022-00459-0. Epub 2022 Mar 25. PMID: 35338310.[3]
  • Stockwell BR. Ferroptosis turns 10: Emerging mechanisms, physiological functions, and therapeutic applications. Cell. 2022 Jul 7;185(14):2401-2421. doi: 10.1016/j.cell.2022.06.003. PMID: 35803244; PMCID: PMC9273022.[4]
  • Qi YL, et al. Recent advances in small-molecule fluorescent probes for studying ferroptosis. Chem Soc Rev. 2022 Sep 20;51(18):7752-7778. doi: 10.1039/d1cs01167g. PMID: 36052828.[5]
被引用次數最多的論文為:
  • Zhang C, et al. Ferroptosis in cancer therapy: a novel approach to reversing drug resistance. Mol Cancer. 2022 Feb 12;21(1):47. doi: 10.1186/s12943-022-01530-y. PMID: 35151318; PMCID: PMC8840702.[6]
  • Liao P, et al. CD8+ T cells and fatty acids orchestrate tumor ferroptosis and immunity via ACSL4. Cancer Cell. 2022 Apr 11;40(4):365-378.e6. doi: 10.1016/j.ccell.2022.02.003. Epub 2022 Feb 24. PMID: 35216678; PMCID: PMC9007863.[7]
  • Yan R, et al. The structure of erastin-bound xCT-4F2hc complex reveals molecular mechanisms underlying erastin-induced ferroptosis. Cell Res. 2022 Jul;32(7):687-690. doi: 10.1038/s41422-022-00642-w. Epub 2022 Mar 29. PMID: 35352032; PMCID: PMC9253326.[8](王福俤&周強&閔軍霞)
  • Chen Y, et al. CRISPR screens uncover protective effect of PSTK as a regulator of chemotherapy-induced ferroptosis in hepatocellular carcinoma. Mol Cancer. 2022 Jan 4;21(1):11. doi: 10.1186/s12943-021-01466-9. PMID: 34983546; PMCID: PMC8725338.[9]
  • Fang X, et al. The molecular and metabolic landscape of iron and ferroptosis in cardiovascular disease. Nat Rev Cardiol. 2022 Jul 4:1–17. doi: 10.1038/s41569-022-00735-4. Epub ahead of print. PMID: 35788564; PMCID: PMC9252571.[10](王福俤&閔軍霞)

三,如何開啟自己的
鐵死亡研究


看了前面內容,您已經深信不疑的是:鐵死亡研究很值得做。尤其是研究生選題,可能這是一輩子課題的好起點。
 
問題是:如何開始呢?
最簡單的方法:從模仿,到超越。

在研基金

比如UNIVERSITY OF CALIFORNIA LOS ANGELES的Dixon, Scott J目前在研的1項課題,研究方向包括了腫瘤細胞的鐵死亡機制

Mechanisms of Ferroptotic Cancer Cell Death


發表的論文
UNIVERSITY OF CALIFORNIA LOS ANGELES的Dixon, Scott J
  1. (2022) Context-dependent regulation of ferroptosis sensitivity Cell chemical biology [11]

  2. (2022) Ferroptosis regulation by the NGLY1/NFE2L1 pathway Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [12]

  3. (2022) Nucleotide biosynthesis links glutathione metabolism to ferroptosis sensitivity Life science alliance [13]

  4. (2022) Positive feedback amplifies ferroptosis Nature cell biology [14]

  5. (2022) Understanding the role of cysteine in ferroptosis: progress & paradoxes The FEBS journal [15]

  6. (2021) A compendium of kinetic modulatory profiles identifies ferroptosis regulators Nature chemical biology [16]

  7. (2019) GPX4 at the Crossroads of Lipid Homeostasis and Ferroptosis Proteomics [17]

  8. (2018) Ferroptosis and Brain Injury Developmental neuroscience [18]

  9. (2019) A Genome-wide Haploid Genetic Screen Identifies Regulators of Glutathione Abundance and Ferroptosis Sensitivity Cell reports [19]

  10. (2019) Exogenous Monounsaturated Fatty Acids Promote a Ferroptosis-Resistant Cell State Cell chemical biology [20]

B,轉化醫學:

在研基金

如NEW YORK UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE的Possemato, Richard目前在研的4項課題,主要專注于腫瘤的代謝調控,舉例有:

1)Targeting Metabolic Liabilities in Cancer
2)Regulation Of Metabolism And Gene Expression By Iron-Sulfur Clusters

發表的論文

Burke Neurological Institute的Ratan, Rajiv R

  1. (2022) Hemin-Induced Death Models Hemorrhagic Stroke and Is a Variant of Classical Neuronal Ferroptosis The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience [21]

  2. (2021) Epigenetic regulators of neuronal ferroptosis identify novel therapeutics for neurological diseases: HDACs, transglutaminases, and HIF prolyl hydroxylases Neurobiology of disease [22]

  3. (2020) The Chemical Biology of Ferroptosis in the Central Nervous System Cell chemical biology [23]

  4. (2019) Selenium Drives a Transcriptional Adaptive Program to Block Ferroptosis and Treat Stroke Cell [24]

  5. (2019) Ferroptosis in Neurons and Cancer Cells Is Similar But Differentially Regulated by Histone Deacetylase Inhibitors eNeuro [25]

Hanson解讀:

通過針對鐵死亡論文的大數據分析,我們可以快速了解該領域研究的總體勢態、研究熱點、重要機構、突出學者、經典論文及這些論文發表的期刊分布。
1)
鐵死亡研究,目前是醫生科學家非常好的切入時機一方面,鐵死亡的機制已經比較清楚;另一方面,目前針對鐵死亡在不同病理狀態下的激活/抑制干預效果研究還遠遠不夠。
2)針對
鐵死亡研究,目前發表了5,276篇Medline論文,且論文數量快速增長。且有非常高的比例發表在高質量期刊上。

發文最多期刊是Oxid Med Cell Longev (IF=7.3) 、 Front Cell Dev Biol (IF=6.1)、 Front Oncol (IF=5.7)、 Cell Death Dis (IF=9.7)、 Free Radic Biol Med (IF=8.1)等。有17.1%的研究發表在影響因子大于9分的期刊,2.4%發表在24分以上期刊。
3
鐵死亡研究領域廣泛,除了感染、炎癥和癌癥等先天免疫反應相關疾病以外,在代謝疾病等領域都有研究開展。
4)針對鐵死亡研究最有影響力的論文,已經由機制探索、細胞和動物實驗,轉向臨床轉化和研發
5)由于我們的專業知識所限,本大數據分析
可能存在誤差;且僅為學術交流用,不用于任何排名或者比較。也期待各位專家點評及提出改進意見。

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基因編輯最新研究進展(2022年4月)
Nature背靠背 | 鐵死亡調控新途徑
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