综述：癌症中双功能蛋白环境依赖性重编程以恢复凋亡的序贯策略

本综述系统剖析了肿瘤凋亡抵抗的核心机制，提出靶向肿瘤微环境（TME）— Ras — p53 的序贯治疗新范式。作者强调需先解除TME（缺氧/HIF-1α、炎症/NF-κB、线粒体自噬/BNIP3）的生存缓冲，再抑制致癌Ras（如KRAS G12C）信号，最终恢复p53功能。该策略为克服肿瘤耐药提供了精准化、可临床验证的路线图。

　　

1 Introduction

逃避程序性细胞死亡是癌症的一个标志性特征，也是肿瘤学领域的核心挑战。这种能力使得恶性细胞能够在基因组不稳定、致癌信号传导和细胞毒性治疗的压力下持续存活。关键在于，凋亡抵抗不仅源于细胞内在的遗传改变，还来自肿瘤微环境（TME）信号的整体缓冲作用。缺氧稳定缺氧诱导因子1α（HIF-1α），促进糖酵解、血管生成和代谢压力下的存活。由基质和免疫细胞产生的炎症细胞因子慢性激活NF-κB，强化了生存、血管生成和免疫逃避。BNIP3是一种具有促凋亡潜力的BH3-only蛋白，在应激的肿瘤细胞中常被重编程以促进保护性线粒体自噬和巨自噬。最后，致癌Ras通过多层次的信号交叉对话抑制p53，从而提高了凋亡阈值。这些机制并非孤立运作，而是随着转化细胞与微环境相互作用并重塑后者而共同进化，形成了能够适应治疗压力的弹性生态位。因此，解决凋亡抵抗需要一个系统层面的方法，整合细胞内信号网络和微环境背景。

2 Dual-function proteins as molecular switches

2.1 p53

p53协调包括DNA损伤修复、细胞周期阻滞、衰老和凋亡在内的基因组保护程序。TP53是癌症中最常发生改变的基因之一；错义、无义和移码突变可废除其转录活性或产生显性负效应及功能获得性效应。重要的是，即使TP53保持野生型，p53的功能在肿瘤中也常被抑制。致癌Ras激活PI3K/Akt，刺激E3连接酶MDM2泛素化并降解p53，而MAPK/ERK信号则减弱p53的转录输出。Ras驱动的氧化还原重塑进一步提高了凋亡阈值：增强的活性氧（ROS）生成会引发抗氧化反应，从而削弱p53介导的死亡程序并有利于在压力下存活。同时，表观遗传机制——组蛋白乙酰化/甲基化动态以及p53靶启动子处的DNA甲基化——可以沉默p53下游的凋亡效应子。这些多层次的限制为p53再激活剂（如APR-246）在单独使用、且未先解除上游Ras/TME抑制时疗效有限提供了机制上的解释。在序贯范式中，只有在解除微环境缓冲并抑制Ras介导的 suppression 后，恢复p53才会变得有效。

2.2 Ras

Ras GTP酶整合来自受体酪氨酸激酶的信号，以驱动增殖、存活和代谢重塑。致癌突变（如KRAS G¹²C）将蛋白质锁定在活性GTP结合状态，持续激活PI3K/Akt和RAF/MEK/ERK级联反应，从而促进血管生成、糖酵解和凋亡抵抗。Ras通过多种途径与p53轴相交：激活MDM2介导的降解、ERK依赖性抑制p53转录程序、缓冲p53诱导的氧化应激的氧化还原适应，以及染色质水平对p53响应基因座的沉默。早期通过法尼基转移酶阻断来抑制Ras的尝试失败了，因为KRAS和NRAS可以进行替代性异戊二烯化，从而保留膜定位和信号传导。相比之下，KRAS G¹²C的共价抑制剂（如sotorasib, adagrasib）在非小细胞肺癌中已产生有意义的临床反应，验证了直接Ras抑制的可行性，并为序贯策略提供了关键杠杆。

2.3 HIF-1α

HIF-1α是缺氧反应的主要调节因子。在常氧条件下，脯氨酰羟化酶标记HIF-1α以供von Hippel-Lindau（VHL）介导的蛋白酶体降解。缺氧抑制羟化作用，稳定HIF-1α，并使其能够转录血管生成（如VEGF）和糖酵解基因，从而在低氧条件下维持生存。通过belzutifan抑制HIF-2α在VHL相关肿瘤中的临床应用已验证了氧感应通路的药理学靶向。然而，在常见实体瘤中更广泛地部署HIF轴抑制剂可能需要与补充性药物联合使用，以解除冗余的生存回路或使肿瘤对凋亡敏感。

2.4 BNIP3

BNIP3说明了双功能蛋白的环境依赖性。虽然它可以诱导线粒体外膜透化和凋亡，但在缺氧肿瘤中，BNIP3经常驱动线粒体自噬，清除功能失调的线粒体，限制ROS积累，从而促进生存。因此，治疗干预必须通过抑制其早期序贯过程中的线粒体自噬功能，或将其与降低线粒体自噬带来的生存优势的药物联合使用，来调整BNIP3的活性朝向促凋亡输出。

2.5 NF-κB

NF-κB调控炎症和先天免疫，但在许多癌症中因TME来源的细胞因子而持续激活，导致生存、血管生成和免疫抑制程序的转录。经典信号传导通过IKK介导的IκB磷酸化、p65核转位和激活可直接拮抗p53功能的靶基因。临床经验证明了环境的限制：蛋白酶体抑制剂如硼替佐米可降低NF-κB活性，并在几种血液恶性肿瘤中有效，但通常在实体瘤中未能复制此益处，这反映了通路冗余和微环境缓冲。

3 Sequential therapeutic strategy

一种分步策略可以利用双功能蛋白的条件性性质。第一阶段侧重于解除TME驱动的适应，通过抑制缺氧反应（如HIF-1α/2α）、缓和炎症信号（NF-κB）和阻止促进生存的线粒体自噬（BNIP3）来实现。这减少了血管生成，降低了糖酵解缓冲，并削弱了原本会吸收促凋亡刺激的生存回路。第二阶段抑制Ras，从而通过MDM2/ERK通路解除对p53的抑制，并减轻氧化还原和表观遗传障碍。直接的KRAS G¹²C抑制剂提供了一个明确的切入点；在非G¹²C情况下，可根据肿瘤依赖性靶向上游RTK或下游MEK/ERK和PI3K/Akt节点。第三阶段，一旦上游抑制被解除，便通过MDM2拮抗作用稳定野生型p53，或通过药理学方法再激活突变型p53来恢复p53活性。生物标志物指导的决策点至关重要：缺氧成像、细胞因子谱、Ras突变状态和p53完整性共同指示从何处开始以及如何进展。在此框架内，避免了p53的过早激活，因为当Ras和TME仍然完整时，这样做可能无效。

4 Lessons from past therapies

过去的经验强调了序贯治疗的重要性。APR-246旨在再激活突变型p53，但持久获益有限——这符合一个模型，即如果未先解决Ras驱动和TME介导的抑制，p53的功能仍会受到限制。硼替佐米能有效抑制血液恶性肿瘤中的NF-κB，但在大多数实体瘤中效果 modest，说明了环境依赖性和通路冗余。HIF-1α抑制剂PX-478在临床前表现出强活性，但在临床上遇到剂量限制性毒性，限制了其单独使用的影响。相反，belzutifan在VHL相关肿瘤中的成功验证了氧感应轴作为药物靶点，同时也强调了疗效可能具有疾病背景特异性。最值得注意的是，共价KRAS G¹²C抑制剂在肺癌中取得了有意义的反应，最终证明直接靶向Ras在患者中是可行的，并且在适用时应作为序贯策略的第二阶段优先考虑。

5 Personalized application and biomarkers

个性化治疗内在于序贯策略中。以缺氧为主的肿瘤可能需要在第一阶段进行HIF轴抑制，并通过诸如氟米索硝唑（FMISO）正电子发射断层扫描等成像技术指导。由细胞因子 panel 或TME转录谱 evident 的炎症驱动表型，建议优先考虑NF-κB阻断。Ras突变状态决定了直接Ras抑制剂的可行性；在具有上游信号放大的野生型Ras肿瘤中，RTK或通路节点抑制剂可作为替代。p53的状态——野生型但被抑制 versus 突变型——可以指导在解除上游限制后分别使用MDM2拮抗剂或再激活剂。液体活检方法能够在序贯治疗期间纵向监测突变动态和克隆选择，为何时转换阶段或降级治疗提供信息。自噬和线粒体自噬标志物提供了关于BNIP3作用和线粒体应激程度的额外信号。

6 Challenges and TME co-evolution

序贯治疗伴随若干挑战。肿瘤异质性产生了具有可变缺氧、炎症、Ras通路活性和p53状态的空间 distinct 生态位，使统一的生物标志物阈值复杂化。序贯联合多种靶向药物（有时在重叠窗口）增加了累积或协同毒性的风险；仔细的日程安排、剂量优化和早期安全停止规则至关重要。最关键的是，耐药性动态演变。治疗施加的选择性压力重塑了TME——重编程成纤维细胞、内皮细胞和免疫浸润——并促进了具有替代生存策略的耐药亚克隆的扩增。具有预定义的、由生物标志物驱动的阶段间转换的适应性临床试验设计，结合系列成像和液体活检，可以操作化序贯概念，同时最大限度地暴露于无效方案。

7 Conclusion

双功能蛋白整合了环境依赖性的生存和死亡信号。它们被致癌突变和TME重编程是凋亡抵抗癌症持续存在的基础。单节点干预的历史性失败可以通过持续的Ras介导的p53抑制和微环境缓冲的视角重新解读。一个序贯框架——首先解除TME适应，然后抑制Ras以解除p53抑制，最后恢复p53——为恢复凋亡能力提供了一条生物学上合理且可测试的路径。这一概念并未解决所有耐药机制，但为临床前开发和临床试验指明了明确方向。