综述:铜死亡:在癌症治疗中架起靶向治疗与免疫治疗的桥梁

时间:2026年3月26日
来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology

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本文综述铜依赖性细胞死亡(cuproptosis)作为连接靶向治疗与免疫调节的潜在机制,探讨其分子机制、代谢脆弱性及与免疫原性细胞死亡(ICD)的关联,强调临床转化需更多证据支持。

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吴胜文|洪志勇|张琳
中国盐城市建湖人民医院附属中心实验室,邮编224700

摘要

癌症治疗已进入以分子靶向药物和免疫检查点抑制剂(ICIs)为主导的时代,然而治疗耐药性和患者异质性仍然是实现持久疗效的主要障碍。铜死亡(Cuproptosis)是一种新近发现的、与线粒体代谢相关的铜依赖性调控细胞死亡形式,被认为是一个潜在的治疗靶点。与凋亡(apoptosis)和铁死亡(ferroptosis)不同,铜死亡是由铜与三羧酸(TCA)循环中的脂酰化酶相互作用引发的,导致蛋白质毒性应激和代谢崩溃。本文综述了铜死亡作为一种依赖于特定环境的代谢脆弱性,并探讨了它作为靶向治疗和免疫治疗之间潜在桥梁的作用。我们讨论了在特定条件下,靶向药物和调节铜含量的化合物如何共同增强铜死亡相关的应激,以及铜死亡如何促进免疫原性细胞死亡(ICD)的特征和肿瘤免疫微环境的重塑。同时,我们评估了铜死亡相关基因(CRGs)特征和纳米技术递送平台的转化应用潜力,但需强调目前大多数证据仍处于临床前或相关性研究阶段。

引言

在过去十年中,癌症治疗经历了从传统细胞毒性化疗向分子靶向治疗和免疫检查点抑制剂(ICIs)的重大转变(Tsvetkov等人,2022年;Cobine和Brady,2022年;Guo等人,2024年)。尽管取得了显著进展,但这些治疗方法的临床效果常常受到治疗耐药性和患者高度异质性的限制(Chen等人,2022年;Xie等人,2023年)。这种耐药性的一个未被充分探索的方面在于肿瘤细胞的代谢可塑性,这使得肿瘤细胞能够动态适应以逃避治疗压力(Liu等人,2023年)。在这种背景下,发现新的调控细胞死亡形式并揭示其内在的代谢脆弱性成为癌症研究的重要方向。
铜死亡是一种新近定义的铜依赖性调控细胞死亡形式,因其与线粒体代谢的密切关联而受到广泛关注(Tsvetkov等人,2022年)。与凋亡、坏死(necroptosis)或铁死亡等先前已知的死亡机制不同,铜死亡是由铜干扰三羧酸(TCA)循环中的脂酰化蛋白引起的,最终导致蛋白质毒性应激和细胞死亡(Tang等人,2020年;Wang等人,2023年;Eaton等人,2022年;Wu等人,2023年)。这一独特机制对于理解肿瘤的代谢依赖性和治疗脆弱性具有重要意义。
铜死亡的出现不仅扩展了调控细胞死亡的概念框架,还揭示了铜稳态与肿瘤代谢脆弱性之间的潜在联系(Peng等人,2025年;Liu等人,2024年;Li等人,2025年)。在肿瘤学中,这一联系尤为重要,因为铜是参与血管生成、转移和氧化还原信号传导的多种酶的必需辅因子,这些酶长期以来被认为与肿瘤进展有关(Mistry等人,2011年;Xie等人,2023年)。因此,铜稳态的失调不仅可能促进恶性生长,还可能影响对传统和靶向治疗的反应(Yan等人,2025年)。具有强线粒体依赖性、铜转运异常或代谢可塑性有限的肿瘤可能更容易受到铜死亡诱导策略的影响(Liang等人,2025年;Chen等人,2026年)。此外,由于铜死亡与铜依赖性的线粒体崩溃和蛋白质毒性应激相关,它还可能产生下游的免疫效应,包括增强抗原呈递和肿瘤微环境的重塑(Qin等人,2023年)。
除了这些代谢后果外,铜死亡还可能具有更广泛的免疫学意义。新兴证据表明,在某些条件下,铜死亡可以表现出免疫原性细胞死亡(ICD)的特征,如释放损伤相关分子模式(DAMPs)和肿瘤相关抗原,从而促进树突状细胞(DC)成熟和随后的细胞毒性T细胞激活(Xue等人,2023年;Chen等人,2025年;Chen等人,2025年)。这些观察结果表明,诱导铜死亡不仅可以消灭肿瘤细胞,还有助于创造更有利于免疫反应的肿瘤微环境,从而可能提高对ICIs的敏感性。然而,这一概念仍需谨慎解读。
尽管已有研究表明,关键铜死亡相关基因(CRGs)如FDX1、LIAS和DLAT的表达与多种癌症类型的免疫细胞浸润模式和患者预后相关,但这些关联本身并不能确立其免疫调节功能(Rumin等人,2024年;Xu等人,2023年;Yang等人,2025年)。这些发现支持铜死亡可能是铜依赖性代谢应激与抗肿瘤免疫之间一个有前景但尚未完全明确的接口的假设。
尽管对铜死亡的研究兴趣日益增加,但仍有一些关键问题尚未解决。细胞对铜死亡的敏感性背后的精确分子机制尚未完全阐明,铜动态与靶向药物(包括激酶抑制剂)疗效之间的相互作用也很大程度上尚未被探索。最重要的是,铜死亡诱导可能与免疫治疗协同作用以克服治疗耐药性的假设尚未得到充分的临床证据支持。在这篇综述中,我们总结了当前对铜死亡的理解,对其分子机制进行了批判性分析,并评估了其在靶向治疗和免疫调节之间作为治疗桥梁的潜在作用。总体而言,现有证据支持铜死亡可能在癌症治疗中帮助弥合代谢脆弱性和免疫调节之间的差距,尽管这一观点仍需根据具体情境来确定,并且尚未在临床上得到验证。我们建议深入理解这种铜依赖性的代谢脆弱性,以优化克服治疗耐药性的策略,并为将金属生物学整合到精准肿瘤学中提供理论支持。

综述范围和文献选择方法

本综述旨在提供关于铜死亡在癌症治疗中的关键性和综合性概述,特别强调其与靶向治疗和免疫治疗的潜在相互作用。作为叙述性综述,它并非系统性综述或荟萃分析,而是旨在综合具有机制和转化意义的证据,并批判性地评估该领域的现状。在选择讨论的文献时,我们优先考虑了...

铜死亡的分子机制和调控网络

铜死亡是由细胞内铜稳态失衡引发的一系列事件所导致的。如图1所示,在生理条件下,铜的摄取主要由高亲和力转运蛋白CTR1(SLC31A1)介导,而铜的外排则受到P型ATP酶ATP7A和ATP7B的严格控制,以防止毒性(Ohrvik等人,2014年)。在治疗环境中,这种平衡可以被有意破坏。铜离子载体...

铜死亡与靶向癌症治疗

铜死亡与分子靶向治疗之间的相互作用已成为癌症治疗研究的一个重要领域。越来越多的证据表明,在特定条件下,靶向药物可能会改变代谢状态、氧化还原平衡和铜的代谢处理方式,从而影响铜死亡的易感性(Gao等人,2025年;Ma等人,2026年)。由于许多靶向治疗的疗效与...

铜死亡作为免疫原性细胞死亡的触发因素

铜稳态与肿瘤免疫微环境(TIME)之间的相互作用已成为癌症生物学研究的一个重要领域。除了其直接的细胞毒性作用外,铜死亡还可能通过引发影响肿瘤免疫景观的信号事件而产生免疫学效应(表1)(Qin等人,2023年)。其中最受关注的机制之一是其诱导免疫原性细胞死亡(ICD)的能力(Yasinjan等人,2023年;Zhang等人,2025年)...

铜死亡作为连接靶向治疗和抗肿瘤免疫的情境依赖性整合框架

铜死亡不仅仅是一种铜依赖性的调控细胞死亡形式;它还可以被理解为一个情境依赖性的整合框架,通过该框架,靶向治疗、肿瘤代谢和抗肿瘤免疫可以相互关联。重要的是,这一框架不应被视为一成不变的或普遍适用的信号传导层次结构。相反,它提供了一种方式来整理表明代谢敏感性的新兴证据...

批判性观点

铜死亡在癌症生物学中成为一个重要概念,不仅因为它代表了一种新近定义的调控细胞死亡形式,还因为它揭示了铜稳态、线粒体代谢和抗肿瘤免疫之间的潜在联系。其重要性不仅在于其新颖性,更在于它作为一种情境依赖性的代谢脆弱性,这有助于解释靶向治疗、免疫重塑和治疗耐药性之间的相互作用...

结论

铜死亡作为一种生物学上独特且具有潜在治疗意义的调控细胞死亡形式,越来越受到关注。除了其铜依赖性的线粒体机制外,它还为理解代谢脆弱性、靶向治疗和抗肿瘤免疫在癌症治疗中的相互作用提供了一个概念框架。重要的是,铜死亡应被视为一个情境依赖的过程,其结果受到代谢状态、铜稳态和肿瘤...
未引用的参考文献
(Liu等人,2023年;Liu等人,2023年;Liu等人,2024年;Liu和Miao,2023年;Ma等人,2026年;Mistry和Williams,2011年;Ohrvik和Thiele,2014年;Singh和Kumar,2025年;Vo等人,2024年;Wang等人,2024年;Xie和Liu,2023年;Zhan等人,2026年;Zhang等人,2025年)

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本工作得到了江苏医药职业学院建湖临床学院重点项目的资助(20229JH03,202490202)。
吴胜文是江苏省“333高层次人才”项目的副主任医师、博士候选人及第三级培训生。他同时也是盐城市青年医学人才、盐城市“十大科技先锋”之一、盐城市重点医学实验室的负责人、南通大学和扬州大学的兼职副教授,以及高等教育的行业导师...

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