综述:癌症中的PANoptosis:连接分子机制与治疗创新

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Cellular & Molecular Immunology 21.8

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  这篇综述系统阐述了PANoptosis(一种新型炎症性程序性细胞死亡)在肿瘤发生发展中的关键作用。文章详细解析了ZBP1、AIM2等PANoptosome复合物的分子机制,揭示了其通过整合凋亡(apoptosis)、焦亡(pyroptosis)和坏死性凋亡(necroptosis)途径调控肿瘤免疫微环境(TIME)的特性,并探讨了基于PANoptosis特征的预后预测模型和靶向治疗策略(如纳米药物CBL0137),为克服肿瘤治疗抵抗提供了新思路。

  

从独立细胞死亡通路到PANoptosis的"死亡连续体"

细胞死亡模式的失调是癌症的重要特征。传统认知中,坏死(necrosis)、凋亡(apoptosis)和焦亡(pyroptosis)通过不同分子机制诱导肿瘤细胞死亡。2019年Kanneganti团队首次提出PANoptosis概念,指细胞在特定刺激下同时发生焦亡、凋亡和坏死性凋亡的现象。这种独特的炎症性程序性细胞死亡(PCD)由PANoptosome复合物调控,包含ZBP1-PANoptosome、AIM2-PANoptosome等六种已鉴定的复合体。

ZBP1-PANoptosome是最早发现的复合体,其通过RHIM结构域识别Z型核酸(Z-DNA/Z-RNA),招募NLRP3、ASC等分子激活caspase-1/6/8和RIPK1/3。而AIM2-PANoptosome则在HSV-1感染中发挥核心防御作用,其缺失会导致宿主死亡率显著升高。值得注意的是,这些复合体之间存在交叉调控,例如干扰素I型(IFN-I)可同时促进ZBP1和AIM2-PANoptosome的形成。

PANoptosis在癌症预后和肿瘤免疫微环境中的交互作用

临床研究表明,基于PANoptosis相关基因(PRGs)的分子特征(PANRS)具有重要预后价值。在前列腺癌中,高PANRS评分患者生存期更长且对免疫治疗反应更好;而在肝胆和胃肠道恶性肿瘤中则呈现相反趋势。这种组织特异性差异可能与微环境组成相关。

PANoptosis通过释放损伤相关分子模式(DAMPs)和炎症因子(如IL-1β、IL-18)重塑肿瘤免疫微环境(TIME)。在肝癌模型中,DNASE1L3诱导的PANoptosis显著促进树突细胞(DCs)成熟和CD8+ T细胞浸润。而纳米材料PorSe-CuPt@CBL通过触发PANoptosis,可减少免疫抑制性调节性T细胞(Tregs)并增加记忆T细胞比例。

PANoptosis在癌症治疗中的靶向策略

直接调控PANoptosome组分展现出治疗潜力。ZBP1激动剂CBL0137可恢复结直肠癌和黑色素瘤中的细胞死亡缺陷,而AIM2的甲基化沉默则可通过表观遗传干预逆转。针对调控网络的策略更为多样:

  • 代谢重编程:NFS1缺失通过破坏铁硫(Fe-S)簇生物合成增加活性氧(ROS),增强奥沙利铂敏感性
  • DNA损伤响应:SAMHD1缺陷通过cGAS-STING通路激活caspase-8/RIPK3/ASC复合体
  • 天然化合物:黄酮类化合物chrysoeriol通过改变线粒体膜电位诱导PANoptosis

纳米医学领域取得突破性进展。pH敏感的FCA NPs共递送二甲双胍(MET)和阿霉素(DOX),通过三途径协同诱导PANoptosis。而放射性COF材料PorSe-CuPt@CBL在放疗条件下触发ZBP1依赖性死亡,显著抑制乳腺癌肺转移。

涉及PANoptosis调控的联合治疗

与传统疗法联用可突破治疗瓶颈。在食管癌中,sulconazole通过抑制糖酵解增强放疗敏感性;而Fusobacterium nucleatum通过SLC7A5-mTORC1轴抑制放疗诱导的PANoptosis,可通过亮氨酸

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