根据世界卫生组织(WHO)的数据,心血管疾病(CVDs)和癌症是全球主要的死亡原因,每年分别导致约1790万和1000万人死亡[1]。尽管这两种疾病的病理机制不同,但越来越多地认为它们之间存在关联,从而催生了心脏肿瘤学这一新兴领域[2]。随着肿瘤学的发展和生存率的提高,出现了一个令人担忧的趋势:许多癌症治疗方法虽然能挽救生命,却可能对心脏和血管造成伤害。心脏肿瘤学研究共同的危险因素、分子机制以及癌症治疗的长期心血管并发症,以改善患者的预后和生存率[2]、[3]。
包括蒽环类药物、放疗和靶向分子制剂在内的治疗方法显著提高了癌症患者的生存率,但同时也与心肌病、心律失常和血管功能障碍相关[4]。这些毒性作用与氧化应激、炎症、线粒体损伤和细胞凋亡有关。当活性氧(ROS)的产生超过抗氧化系统的清除能力时,就会发生氧化应激,导致DNA、蛋白质和脂质的氧化损伤,从而引发心肌细胞损伤和内皮功能障碍[5]。这种应激会激活炎症通路,进一步加剧内皮细胞的激活和免疫细胞的募集,从而加重血管损伤[6]。线粒体容易受到化疗药物的损伤,其结构完整性和呼吸功能也会受到影响。作为响应,线粒体会减少ATP的产生,导致促凋亡因子的释放并启动心肌细胞的内源性凋亡[7]。值得注意的是,维持线粒体完整性至关重要的过程(如线粒体融合和分裂)会被多柔比星等癌症治疗药物破坏,最终导致细胞死亡[8]。这些失调的通路共同导致了累积性的心血管损伤,是癌症治疗引起的心脏毒性的核心机制。
随着未来十年癌症幸存者数量的持续增加,长期心血管并发症的负担已成为一个重大问题,影响着患者的生活质量和整体预后。癌症幸存者可能面临冠状动脉疾病、心肌病、外周动脉疾病等多种心血管疾病[9]、[10]。此外,心血管疾病的存在不仅可能降低长期生存率,还可能增加治疗引起的心脏毒性风险。
最近的研究表明,基因组中的非编码元素可能在一定程度上调节肿瘤学和心血管病理学之间的相互作用。其中,长链非编码RNA(lncRNAs)因其在心血管和致癌过程中的作用而受到关注。lncRNAs越来越被认为是基因表达、细胞应激反应和细胞凋亡的关键调节因子[11]、[12]。它们在心脏和血管组织中受到癌症治疗的影响,使其成为治疗引起的心脏毒性的重要介质。
在这篇综述中,我们探讨了lncRNAs如何调控癌症治疗对心血管系统的影响,重点关注蒽环类药物、放疗和VEGF靶向抑制剂的作用机制。首先我们概述了导致心脏毒性的分子机制,然后探讨了lncRNAs如何在主要的心血管细胞类型(尤其是心肌细胞和内皮细胞)中改变这些通路。这些曾经被视为基因组“噪音”的分子,如今被认定为既能造成伤害又能起到修复作用的“RNA叛逆者”,它们通过平衡细胞损伤与修复的过程发挥作用。通过解析它们在氧化应激、线粒体功能障碍和血管重塑中的双重作用,我们旨在阐明lncRNA调控机制如何影响心脏毒性的发生和发展。理解这些分子的作用机制,可能有助于开发出既能保护心脏又不降低抗癌效果的新RNA疗法,从而重新定义心脏肿瘤学的未来。