综述:非编码 RNA 在胃肠道间质瘤程序性细胞死亡途径和耐药中的调控作用

【字体: 时间:2025年05月11日 来源:Clinical and Experimental Medicine 3.2

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  本文聚焦胃肠道间质瘤(GIST),探讨非编码 RNA(ncRNAs)在其程序性细胞死亡(PCD)途径和耐药中的调控作用。阐述了凋亡、自噬、铁死亡等 PCD 途径及 ncRNAs 的影响,为 GIST 治疗提供新思路。

  

胃肠道间质瘤(GIST)概述


GIST 是胃肠道最常见的间质肿瘤,起源于 Cajal 间质细胞(ICC) 。其发病率存在地区差异,北美和部分欧洲地区较高,亚洲部分国家较低。主要驱动突变发生在 KIT(60 - 70%)和 PDGFRA(10 - 15%)基因,约 15% 的病例有其他遗传改变,如琥珀酸脱氢酶(SDH)亚基突变等。这些突变激活下游通路,促进肿瘤细胞增殖、存活和迁移123

随着靶向治疗的发展,针对 KIT 和 PDGFRA 突变的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)成为 GIST 的主要全身治疗方法。然而,GIST 具有显著的分子异质性,部分患者对传统 TKIs 反应不佳,如 SDH 缺陷型 GIST,且存在耐药问题。目前治疗 GIST 的药物众多,如伊马替尼(IM)、舒尼替尼等,它们作用于不同靶点,但耐药机制复杂,治疗挑战较大456

PCD 途径及其在 GIST 中的作用


PCD 包括凋亡、坏死性凋亡、焦亡、自噬和铁死亡等多种形式,在 GIST 中,凋亡、自噬和铁死亡是主要的细胞死亡形式。凋亡受 p53 和 Bcl - 2 家族调控,抑制凋亡与 GIST 患者预后不良相关。自噬是一种溶酶体依赖性降解途径,可分为巨自噬、微自噬和伴侣介导的自噬(CMA),在 GIST 中发挥着细胞保护或促进死亡的双重作用。铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化和活性氧(ROS)积累的细胞死亡方式,在 GIST 的治疗和预后中具有重要意义71115

凋亡与 GIST


凋亡在 GIST 的发病机制和生物学行为中起关键作用。KIT 和 PDGFRA 的驱动突变激活下游信号通路,干扰凋亡调节因子的表达和功能,使肿瘤细胞逃避凋亡。例如,Bcl - 2 在 GIST 中高表达,与预后不良相关;APAF - 1 受 KIT 表达负调控,抑制凋亡。凋亡相关蛋白是预测 GIST 行为和预后的重要生物标志物,IM 治疗虽能抑制增殖,但常无法诱导足够的凋亡,导致疾病进展8910

自噬与 GIST


自噬在肿瘤微环境中具有双重作用。在 GIST 中,c - KIT 突变与自噬激活相关,增强肿瘤细胞对凋亡的抵抗和治疗耐药性。然而,持续或过度自噬可能导致细胞死亡。IM 治疗 GIST 时,自噬可能介导耐药,研究自噬与凋亡的相互作用有助于克服耐药。自噬受 mTOR 和 AMP 激活蛋白激酶(AMPK)等信号通路调控,靶向这些通路有望克服 GIST 耐药121314

铁死亡与 GIST


铁死亡由细胞内铁过载驱动,通过 Fenton 反应产生羟基自由基,损伤膜磷脂中的多不饱和脂肪酸(PUFAs),导致细胞死亡。谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)是铁死亡的关键调节因子,抑制其功能可诱导铁死亡。在 GIST 中,铁死亡是一种新的治疗策略和预后标志物,与 IM 联合治疗具有协同效应,且与 GIST 预后相关151617

铁死亡、凋亡和自噬的相互作用


铁死亡与凋亡虽机制不同,但密切相关。铁积累可通过 Fenton 反应触发线粒体功能障碍,激活凋亡级联反应;过量 ROS 积累也可激活凋亡信号通路。铁死亡与自噬也存在复杂的相互作用,自噬可清除多余铁,抑制铁死亡,也可降解抗氧化蛋白,促进铁死亡。这些相互作用为理解肿瘤细胞命运和精准肿瘤学提供了新靶点181920

ncRNA 调控的细胞死亡机制


ncRNAs 包括 miRNAs、长链非编码 RNAs(lncRNAs)和环状 RNAs(circRNAs),它们通过不同机制调节细胞死亡。miRNAs 通过结合靶 mRNA 抑制翻译或促进 mRNA 降解;lncRNAs 通过与 DNA、RNA 或蛋白质相互作用,调节基因转录、转录后修饰和翻译;circRNAs 作为分子 “海绵”,调节 miRNA 或其他分子的功能2122

ncRNAs 与凋亡


在 GIST 中,ncRNAs 通过靶向关键基因和信号通路调节凋亡。miRNAs 如 miR - 21 促进抗凋亡活性,miR - 34a 作为肿瘤抑制因子激活线粒体凋亡途径。lncRNAs 如 HOTAIR 抑制凋亡,而 GAS5 激活 p53 途径促进凋亡。circRNAs 如 circRNA CIRS - 7 通过调节 miR - 7 影响凋亡,它们在肿瘤进展和治疗反应中发挥重要作用232425

ncRNAs 与自噬


ncRNAs 在调节自噬中起关键作用。miRNAs 通过靶向自噬相关基因如 ATGs、LC3 和 Beclin1 调节自噬,如 miR - 30 家族抑制自噬,miR - 101 增强自噬。lncRNAs 如 HOTAIR 和 MALAT1 通过与转录因子、miRNAs 和自噬相关蛋白相互作用调节自噬。circRNAs 如 circRNA CDR1as 通过调节 ATG7 表达影响自噬和药物反应262728

ncRNAs 与铁死亡


越来越多证据表明 ncRNAs 参与调节铁死亡。miRNAs 通过靶向 GPX4、FTH1 和 SLC7A11 等关键基因调节铁死亡,如 miR27a 下调 GPX4 增强铁死亡。lncRNAs 如 H19 和 p53RRA 通过调节铁代谢和氧化应激相关基因影响铁死亡。circRNAs 通过 miRNA 海绵作用调节铁死亡,如 circ_0000284 增强铁死亡,circRNA CDR1as 抑制铁死亡293031

结论与未来方向


PCD 在 GIST 的发生、发展和治疗中起重要作用,IM 可诱导 GIST 发生自噬、凋亡和铁死亡,这些 PCD 途径的相互作用影响药物敏感性和肿瘤复发转移。ncRNAs 在 PCD 途径中起关键调节作用,为 GIST 的精准治疗提供了理论基础。但目前仍面临一些挑战,如不同 ncRNAs 之间的相互作用、在肿瘤免疫微环境中的作用及靶向 ncRNA 的临床应用等问题3233

未来研究可结合单细胞测序、多组学分析和功能验证,进一步阐明 ncRNA - PCD - GIST 调控轴。关键方向包括解析 ncRNA - PCD 调控网络、将 ncRNA 生物标志物转化为临床应用、开发 ASOs 和 CRISPR 等治疗策略以及将 ncRNA 靶向与免疫治疗相结合,优化 GIST 治疗方案34

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