综述:坏死性凋亡:癌症中EGFR与TNFR的调控机制

《Cells》:Necroptosis: The Regulation Between EGFR and TNFR in Cancer

【字体: 时间:2026年07月23日 来源:Cells 6.0

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  大多数癌症因肿瘤发生及治疗抵抗相关改变而致死且难以治愈。尽管癌症治疗已取得显著进展,但受肿瘤可塑性与多药耐药驱动,大量恶性肿瘤对传统疗法仍存在抵抗。当前癌症治疗手段涵盖细胞毒性化疗、分子靶向治疗及免疫检查点抑制剂。癌细胞的核心特征之一是能够建立复杂的逃逸机制,

  
大多数癌症因肿瘤发生及治疗抵抗相关改变而致死且难以治愈。尽管癌症治疗已取得显著进展,但受肿瘤可塑性与多药耐药驱动,大量恶性肿瘤对传统疗法仍存在抵抗。当前癌症治疗手段涵盖细胞毒性化疗、分子靶向治疗及免疫检查点抑制剂。癌细胞的核心特征之一是能够建立复杂的逃逸机制,在抗癌药物暴露时绕过程序性细胞死亡;此外,恶性细胞还通过改变增殖、存活及转移能力削弱药物疗效。为抑制致癌特性,基于坏死性凋亡的治疗策略因可在多种癌症类型中抑制肿瘤发生并改善治疗结局而备受关注。同时,越来越多研究聚焦于通过靶向癌细胞过表达的受体以抑制肿瘤发生。本综述阐明坏死性凋亡过程中表皮生长因子受体(EGFR)-肿瘤坏死因子受体(TNFR)信号通路调控对肿瘤发生的抑制作用,通过解析上述受体的潜在机制,研究人员提出经EGFR与TNFR诱导坏死性凋亡是一种创新性靶向治疗范式,可为克服治疗抵抗性癌症的临床结局改善提供策略。
  1. 1.
    Introduction
    癌症仍是全球主要死亡原因之一,其病因复杂且治疗选择有限,导致全球死亡占比居高不下。癌症由持续增殖信号、分化失调、血管生成、侵袭与转移等关键生物学标志过程驱动,而程序性细胞死亡逃逸是其核心特征,与遗传不稳定及代谢重编程共同促进肿瘤发生与治疗抵抗,因此克服细胞死亡逃逸是现代癌症治疗的关键目标。过去数十年,手术、放疗、抗体偶联药物(ADC)、免疫检查点抑制剂(ICI)、细胞死亡疗法及基因靶向治疗等领域均取得显著进展。其中坏死性凋亡的调控与癌症起始、进展、转移及耐药密切相关:坏死性凋亡激活可抑制恶性细胞生长增殖,而癌细胞通过逃逸或修复细胞死亡信号通路促进生长、增殖与转移。为克服此类抵抗,近期研究探索了联合治疗、ADC策略、ICI介导的靶基因调控及细胞死亡诱导的临床应用。本综述聚焦癌症中的坏死性凋亡,旨在提出最大化治疗抵抗性恶性肿瘤疗效的策略。坏死性凋亡是由受体相互作用蛋白激酶1/3(RIPK1/RIPK3)与混合谱系激酶域样蛋白(MLKL)介导的受调控促炎性裂解性细胞死亡,尤其对结直肠癌、白血病等产生细胞死亡诱导疗法抵抗的癌症具有重要治疗潜力。与坏死不同,坏死性凋亡通过RIPK1–RIPK3–MLKL信号轴调控:该通路激活促进MLKL寡聚化与质膜透化,最终形成伴随炎症信号的坏死形态。坏死长期被视为意外、被动、不受调控的过程,即意外细胞死亡(ACD),其形态学特征为细胞肿胀、细胞器扩张、质膜破裂及细胞内成分无控泄漏至细胞外环境,膜完整性丧失导致损伤相关分子模式(DAMP,如高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、ATP、核酸、热休克蛋白)释放,引发强烈炎症反应并加剧组织损伤。凋亡则是维持稳态与免疫调节的受调控程序性细胞死亡,形态学表现为胞质浓缩、膜出泡、染色质片段化及凋亡小体形成,后者经胞葬作用清除,维持免疫静息状态。本综述将阐明坏死性凋亡的分子机制,明确其在癌症中的功能作用,并提出改善治疗结局的新方法。
  2. 2.
    Cell Death
    细胞死亡广义分为受调控细胞死亡(RCD)与ACD:RCD是细胞响应特定生理或病理刺激发生的基因调控死亡过程,ACD则以细胞瞬时物理破坏为特征。
    2.1. Apoptosis
    生理特征:凋亡是RCD的典型代表,在发育形态发生与免疫耐受维持中发挥不可或缺的作用。其形态学特征为染色质片段化、胞质浓缩及典型凋亡小体形成,凋亡细胞经胞葬作用快速清除以维持组织微环境的免疫静息状态。信号通路(内源与外源):凋亡执行通过两条主要互作通路实现。细胞内应激信号触发内源(线粒体)通路,受B细胞淋巴瘤2(BCL-2)家族蛋白严密调控,该家族调节线粒体外膜透化。外源通路则由细胞表面死亡受体(如Fas细胞表面死亡受体(Fas)、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、肿瘤坏死因子受体1(TNFR1))与相应配体结合启动,组装死亡诱导信号复合物以激活起始 caspase-8。两条通路最终均汇聚于执行 caspase-3与caspase-7的激活,系统性降解细胞内结构与调节蛋白。药理调控与治疗:癌症治疗中,针对凋亡抵抗的药理策略需纳入TNFR1依赖性细胞死亡调控的整体框架。BH3模拟物(如维奈克拉)通过抑制抗凋亡BCL-2家族蛋白恢复凋亡敏感性,但其疗效常受代偿性存活通路(包括MCL-1介导的抵抗)限制。SMAC模拟物(如LCL161、Birinapant)通过靶向凋亡蛋白抑制剂(IAP)增强死亡受体介导的凋亡信号:这类药物诱导cIAP1/2降解, destabilize TNFR1相关复合物I,促进RIPK1去泛素化,推动ripoptosome(含RIPK1的细胞内死亡平台)形成,其最终走向凋亡或坏死性凋亡取决于caspase-8活性与细胞背景。值得注意的是,EGFR介导的TNFR1依赖性死亡信号衰减与SMAC模拟物促进RIPK1依赖性死亡复合物形成是作用于TNFR1-RIPK1信号层面的拮抗调控机制,提示EGFR–TNFR1–RIPK1轴是潜在治疗脆弱点。在该信号网络中,RIPK1是决定细胞存活与凋亡或坏死性凋亡平衡的关键分子检查点。未来治疗策略需考量肿瘤的分子背景(包括EGFR激活状态、TNFR1表达及RIPK1调控状态),以筛选最可能从EGFR抑制联合TNFR1依赖性死亡通路激活中获益的肿瘤亚群。
    2.2. Necrosis
    ACD中的形态学崩解:坏死传统定义为被动、不受控的ACD,由严重缺氧、高热、机械创伤等极端环境应激诱发。严重的生物能危机导致ATP依赖性离子泵失效,引发Ca2+与Na+无控内流。胞质钙超载非特异性激活钙蛋白酶、组织蛋白酶、磷脂酶等水解酶,永久性降解细胞蛋白质组与脂质双分子层。同时胞内钠蓄积导致渗透失衡,引发大量水内流、细胞与细胞器肿胀(胀亡),最终导致质膜灾难性破裂。炎症微环境与DAMP释放:膜完整性完全丧失触发细胞内成分与DAMP(如HMGB1、ATP、基因组DNA、热休克蛋白)快速无控泄漏至胞外。这些DAMP作为强效危险信号启动固有免疫反应,驱动肿瘤微环境(TME)慢性炎症。在恶性肿瘤背景下,这种坏死诱导的慢性炎症具有双重作用:一方面可通过刺激细胞增殖、重塑细胞外基质、促进血管生成与转移 paradoxically 推动肿瘤进展。向受调控坏死(RN)的拓展:与意外坏死不同,近期研究明确了多种受精确遗传程序与信号轴调控的RN通路,主要包括:由RIPK1–RIPK3–MLKL轴驱动、导致受调控渗透裂解的坏死性凋亡;以谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)抑制与铁依赖性脂质过氧化为特征的铁死亡;涉及炎症小体激活与Gasdermin D孔道形成的细胞焦亡;由聚ADP核糖聚合酶1(PARP-1)过度激活导致烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)耗竭与凋亡诱导因子(AIF)核转位的parthanatos。坏死抵抗与治疗展望:为抵御质膜损伤与机械应力,晚期癌细胞部署适应性存活策略,包括上调转运所需的内体分选复合物III(ESCRT-III)以动态修复受损膜、延迟渗透裂解,以及增强抗氧化缓冲能力与重连线粒体代谢通路。因此阐明这些多维度抵抗机制对克服细胞死亡逃逸、优化临床肿瘤杀伤疗效至关重要。为规避凋亡逃逸的治疗局限并避免意外坏死的有害炎症后果,近期肿瘤学研究日益聚焦坏死性凋亡:作为一种受调控的坏死性细胞死亡,坏死性凋亡兼具坏死的形态学特征与高度协调的基因程序性信号级联,为克服癌症治疗抵抗提供了有前景的替代范式。
    2.3. Necroptosis
    生理特征与治疗依据:为规避凋亡逃逸的治疗局限并避免意外坏死相关的有害炎症后果,当代肿瘤学研究日益聚焦坏死性凋亡。作为RN的代表类型,坏死性凋亡兼具坏死性细胞死亡的形态学特征(包括细胞器肿胀、生物能崩溃、终末质膜破裂)与严密调控的信号级联,这一定位使其成为消除对传统凋亡诱导疗法存在内在抵抗的难治性肿瘤的有前景策略,同时有望实现对下游免疫反应的更精准调控。信号通路(TNFR1-坏死小体轴与细胞器功能障碍):坏死性凋亡的分子启动主要由TNFR1介导,该多效性死亡受体参与多种恶性肿瘤的炎症信号、肿瘤进展与转移播散。TNF-α结合后,TNFR1招募TNFR1相关死亡域蛋白(TRADD)、TNF受体相关因子2(TRAF2)、cIAP与线性泛素链组装复合物(LUBAC)组装膜相关复合物I。复合物I的信号走向受RIPK1泛素化状态关键调控:促存活条件下,cIAP1/2介导的RIPK1 K63连接多泛素化稳定复合物I并促进下游核因子κB(NF-κB)信号;而死亡启动则始于去泛素化酶(尤其是圆柱瘤病蛋白(CYLD))拆解这些泛素支架,使RIPK1从质膜解离并转位至胞质。胞质中RIPK1与Fas相关死亡域蛋白(FADD)及procaspase-8形成复合物II,坏死性凋亡的激活阈值在此检查点受严密调控:功能性caspase-8切割并灭活RIPK1与RIPK3,引导细胞走向凋亡;而在caspase-8缺失或药理抑制条件下,RIPK1通过其RIP同型相互作用基序(RHIM)与RIPK3互作,促进RIPK1–RIPK3轴内的相互磷酸化事件,进而招募并磷酸化MLKL,最终组装坏死小体。磷酸化MLKL的构象重塑与寡聚化介导坏死性凋亡的终末执行阶段:激活的MLKL转位至质膜,与磷脂酰肌醇互作并破坏膜完整性,扰动离子稳态并促进渗透裂解。坏死性凋亡还与线粒体功能障碍、活性氧(ROS)蓄积及生物能崩溃相关,促进线粒体DAMP(包括线粒体DNA(mtDNA))释放。胞质mtDNA随后激活环GMP-AMP合酶-干扰素基因刺激因子(cGAS–STING)固有免疫信号通路,放大局部炎症反应与免疫原性信号。药理调控与癌症治疗:肿瘤学中,治疗性诱导坏死性凋亡已成为克服难治性恶性肿瘤凋亡抵抗的有前景策略。坏死性凋亡的药理激活通常涉及SMAC模拟物耗竭cIAP联合泛caspase抑制剂(如z-VAD-fmk)并在TNF-α刺激下实现,从而促进坏死小体组装与坏死性凋亡信号传导。新兴小分子增敏剂与表观遗传修饰剂(包括DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂)旨在恢复RIPK3或MLKL在三阴性乳腺癌(TNBC)与黑色素瘤等表观沉默肿瘤中的表达,使其重新对免疫原性细胞死亡敏感。此外,坏死性凋亡诱导疗法联合免疫检查点阻断(如抗PD-1抗体)可利用坏死性凋亡相关的DAMP释放,将免疫“冷”肿瘤转化为细胞毒性T淋巴细胞(CTL)驱动的“热”肿瘤。病理性坏死性凋亡的细胞保护策略:过度或失调的坏死性凋亡参与急性缺血性卒中、心肌梗死与全身炎症反应综合征(SIRS)的发病机制。为限制病理性组织损伤,细胞保护干预靶向坏死性凋亡通路的上游与下游多个节点:小分子RIPK1抑制剂(尤其是Necrostatin-1s(Nec-1s))通过选择性抑制RIPK1激酶活性同时保留其支架功能发挥神经与心脏保护作用;此外,选择性RIPK3抑制剂(如GSK872)与MLKL抑制剂(如Necrosulfonamide(NSA))正在研究中,旨在通过抑制MLKL激活与膜转位减轻坏死性凋亡组织损伤,进而减少慢性DAMP介导的无菌性炎症。坏死性凋亡逃逸机制及其促肿瘤效应:晚期肿瘤细胞通过多种策略逃逸坏死性凋亡,从而在细胞毒性应激下存活并降低对坏死性凋亡诱导疗法的敏感性。最明确的逃逸机制之一是RIPK3启动子高甲基化导致的表观沉默,造成坏死性凋亡信号受损与执行缺陷。恢复RIPK3表达可使结直肠癌与乳腺癌细胞系重新对坏死性凋亡敏感,证实RIPK3的表观抑制是可逆的功能性事件。类似的RIPK3表观失活在恶性胸膜间皮瘤与非小细胞肺癌中也有报道,其启动子甲基化抑制坏死性凋亡信号,参与化疗抵抗,并可通过药理去甲基化或异位RIPK3重表达逆转。除上述机制外,caspase-8通过限制RIPK1–RIPK3坏死小体形成抑制RIPK3依赖性坏死性凋亡,而含cFLIP的caspase-8复合物进一步抑制坏死性凋亡激活,调控细胞命运决策。影响核心坏死性凋亡介质的遗传改变也是癌症中坏死性凋亡 machinery 功能受损的额外机制:胃癌、结直肠癌等人类癌症中已发现RIPK1、RIPK3与MLKL的体细胞突变,预测其会破坏坏死小体组装所需的激酶活性、蛋白稳定性或蛋白互作。其中胃癌中发现的MLKL假激酶域保守残基突变(F398I与L291P)可能干扰MLKL激活所需的构象转换,从而损害MLKL寡聚化、膜转位及下游质膜破坏。此外,RIPK1与RIPK3在不同细胞死亡刺激中发挥差异作用:TNF-α诱导的坏死性凋亡需要RIPK1/RIPK3协同激活,而化疗药物诱导的细胞死亡对这两种介质的依赖性不同,提示二者功能具有刺激依赖性,影响细胞对不同治疗应激的反应。RIPK3的遗传突变还与非霍奇金淋巴瘤风险升高相关,支持RIPK3改变参与肿瘤发生过程中坏死性凋亡信号受损的观点。值得注意的是,虽然可控的坏死性凋亡激活可增强抗肿瘤免疫,但持续或失调的坏死性凋亡会通过驱动TME的炎症性重塑 paradoxically 促进肿瘤进展:RIPK3依赖性炎症信号刺激细胞因子与趋化因子产生,招募免疫抑制性髓系群体(包括肿瘤相关巨噬细胞与髓源性抑制细胞),强化免疫抑制性TME。综上,坏死性凋亡的生物学结局不仅受坏死性凋亡 machinery 本身激活的调控,还受肿瘤背景下上游存活与死亡调控信号平衡的影响,因此阐明EGFR介导的存活信号如何与TNFR1依赖性死亡通路互作以调控RIPK1介导的细胞命运决策,对开发理性、情境特异性的坏死性凋亡治疗策略至关重要。
  3. 3.
    Necroptosis-Targeting Therapeutics
    坏死性凋亡是由坏死小体(主要由RIPK1、RIPK3与执行蛋白MLKL组成的信号复合物)调控的高度受控的程序性坏死形式,其过程受泛素化依赖性信号、caspase-8活性及组织微环境中促存活与促死亡炎症网络平衡的动态调整。近期坏死性凋亡靶向治疗的进展使其成为克服免疫冷肿瘤凋亡抵抗、重塑TME向促炎、免疫许可状态的有前景策略。同时,越来越多的证据表明,坏死性凋亡信号的药理调控在缺血再灌注损伤、神经退行性疾病与SIRS等非肿瘤领域也具有治疗潜力,这些疾病中失调的坏死性炎症信号参与组织破坏与器官功能障碍。总体而言,RIPK1–RIPK3–MLKL信号通路的治疗性调控正日益被认可为一种不仅诱导细胞死亡、更能广泛重编程多种疾病背景下病理性炎症状态的策略。
    3.1. Death Receptor-Mediated Induction and IAP Antagonism
    坏死性凋亡的经典诱导主要由TNFR1依赖性信号启动。TNF-α结合TNFR1后,TNFR1招募多种衔接蛋白组装膜相关复合物I,该平台由TRADD、RIPK1、TRAF2/5、cIAP1/2与LUBAC组成。稳态条件下,cIAP1与cIAP2作为关键E3泛素连接酶,将K63连接的多泛素链共轭至RIPK1,稳定促存活信号平台并抑制异常细胞死亡激活。这些RIPK1相关泛素支架促进转化生长因子β激活激酶1(TAK1)结合蛋白2/3(TAB2/3)-TAK1与IκB激酶(IKK)信号复合物招募,导致经典NF-κB激活。随后的IKK介导IκBα磷酸化与蛋白酶体降解允许NF-κB核转位,转录诱导多种促存活介质(包括细胞FLICE抑制蛋白(cFLIP)、cIAP2、XIAP与抗凋亡BCL-2家族蛋白)。除作为分子支架外,RIPK1相关泛素链还是抑制RIPK1激酶激活、防止其从膜相关复合物I解离进入胞质死亡诱导复合物的关键检查点。在此背景下,TAK1与IKK依赖的抑制性磷酸化与泛素介导的信号协同维持RIPK1的非细胞毒性状态。因此cIAP1/2介导的泛素化抑制RIPK1依赖性胞质复合物II的形成,限制坏死性凋亡信号通路的病理性激活。当这一泛素依赖性检查点崩溃(尤其是cIAP1/2被药理拮抗或耗竭)时,坏死性凋亡被触发:cIAP1/2缺失 destabilize TNFR1复合物I,促进CYLD及相关泛素编辑酶介导的RIPK1去泛素化,从而允许RIPK1激酶激活及随后的膜相关信号复合物解离。若此时caspase-8活性同时受损,该激酶活性RIPK1将启动下游坏死性凋亡级联。在多种IAP扩增的恶性肿瘤中,cIAP1/2异常过表达建立了强大的存活检查点,同时抑制TNF诱导的凋亡与坏死性凋亡,维持组成型NF-κB信号。除赋予炎症细胞毒性抵抗外,持续的cIAP依赖性信号还通过诱导促有丝分裂与抗凋亡转录程序(包括Cyclin D1与抗凋亡BCL-2家族成员)促进致癌适应性。这种同时抑制程序性细胞死亡与强化增殖信号的双重能力,凸显cIAP1/2是肿瘤存活的关键决定因素,也是凋亡难治性癌症中坏死性凋亡增敏策略的极具吸引力的治疗靶点。
    3.2. The Pivotal Role of CYLD in RIPK1 Activation
    从泛素受限的TNFR1信号向RIPK1依赖性坏死性凋亡的转变,关键取决于抑制性泛素检查点的协同拆解。这一过程的核心是去泛素化酶CYLD,其通过衔接蛋白精子发生相关蛋白2(SPATA2)被招募至TNFR1受体信号复合物,该衔接蛋白直接将CYLD桥接至LUBAC的HOIL-1相互作用蛋白(HOIP)亚基。在此信号平台内,CYLD催化选择性移除RIPK1与LUBAC相关组分上的K63连接与M1连接多泛素链,从而 destabilize 维持TAK1与IKK介导促存活信号的泛素支架。这一泛素编辑过程不仅减弱NF-κB激活,还解除对RIPK1激酶活性的抑制约束。具体而言,CYLD依赖性去泛素化与IKK复合物及TAK1–p38–MK2轴介导的抑制信号崩溃协同作用,许可RIPK1自磷酸化与细胞毒性激活。同时,激酶活性RIPK1在Ser166位点发生自磷酸化(这是RIPK1激酶激活的广泛认可标志物),促进其向胞质死亡诱导信号复合物转变。在caspase-8介导的抑制受损条件下,RIPK1通过RHIM依赖性互作与RIPK3结合,导致坏死小体组装——这种淀粉样超分子信号平台驱动RIPK3磷酸化与下游MLKL激活。因此,CYLD介导的泛素编辑发挥着决定性分子开关的作用,将RIPK1从支架相关的存活调节因子转化为催化性坏死性凋亡信号枢纽,确立CYLD作为调控炎症性细胞命运决定的核心变阻器。
    3.3. TLR and Interferon-Driven Necroptosis
    坏死性凋亡也可通过固有免疫感知通路(尤其是Toll样受体3/4(TLR3/TLR4)与含TIR域的适配器诱导干扰素β(TRIF),以及I型干扰素(IFN)信号)独立于经典死亡受体信号启动。在特定细胞背景下,病原体相关分子模式(包括病毒双链RNA与脂多糖)激活TLR3与TLR4,可通过含RHIM的衔接蛋白TRIF诱导坏死性凋亡信号,该蛋白可直接招募RIPK3,无需经典死亡受体信号参与。与TNFR1信号不同,TRIF含有RHIM结构域,可直接结合RIPK3。虽然该通路绕过膜相关TNFR1复合物I的需求,但TRIF介导的坏死性凋亡在特定背景下可涉及RIPK1激酶活性以促进或放大坏死小体组装。这种坏死性凋亡的替代激活模式凸显了其作为固有免疫监视与抗病毒宿主防御通路的整合功能。与TLR介导的监视并行,I型IFN信号通过上调Z-DNA结合蛋白1(ZBP1,又称DNA依赖性干扰素调节因子激活剂(DAI))进一步增强坏死性凋亡易感性。ZBP1作为胞质核酸传感器,识别病毒复制与细胞应激反应过程中产生的Z型核酸构象。与TRIF类似,ZBP1含有RHIM结构域,可直接结合RIPK3,从而促进不依赖于上游死亡受体信号的RIPK3激活。有趣的是,RIPK1在经典TNFR1通路中作为促坏死性凋亡起始因子,而在稳态条件下也可作为支架依赖性抑制因子,限制异常的ZBP1–RIPK3互作。ZBP1驱动的坏死性凋亡是流感A病毒、疱疹病毒、痘苗病毒及其他致细胞病变病原体感染期间抗病毒免疫的关键组成部分,但失调的ZBP1–RIPK3信号也与无菌性炎症性疾病与重症病毒综合征中的病理性炎症、细胞因子扩增及组织损伤相关。尽管上游感知机制存在显著差异,但许多坏死性凋亡通路在caspase-8依赖性抑制信号受损时,最终均汇聚于RIPK3介导的MLKL磷酸化与激活。生理条件下,caspase-8不仅是外源凋亡的核心起始因子,还通过蛋白水解拆解RIPK1–RIPK3相关信号复合物发挥坏死性凋亡的关键抑制因子作用。因此,caspase-8的基因缺陷、病毒拮抗或药理抑制可将炎症信号网络转向坏死性凋亡执行。这些观察结果共同确立了坏死性凋亡作为核心炎症效应程序的地位,将死亡受体信号、固有免疫感知与抗病毒防御通路整合为汇聚于RIPK3–MLKL的执行 machinery。上述通路转化潜力的探索推动了针对RIPK1–RIPK3–MLKL信号轴特定节点的治疗靶向研究。原型RIPK1抑制剂Nec-1通过抑制RIPK1激酶活性阻止坏死小体组装启动,在临床前模型中显示出对缺血再灌注损伤、神经退行性疾病、炎症性疾病与脓毒症相关组织损伤的保护作用。但RIPK1抑制在肿瘤学中的治疗意义具有高度背景依赖性:抑制坏死性凋亡虽可减轻病理性炎症,但同时也会限制免疫原性肿瘤细胞死亡与抗肿瘤免疫激活。为解决这些局限,具有更优药代动力学特性的下一代RIPK1抑制剂(包括GSK2982772及相关化合物)已进入慢性炎症性疾病治疗的临床评估。在RIPK3层面,GSK872选择性抑制RIPK3激酶活性,阻断下游MLKL磷酸化。然而,长期或高剂量RIPK3抑制与 paradoxical 支架依赖性凋亡信号相关,这反映了RIPK3的构象可塑性及靶向受调控细胞死亡通路的复杂性。终端坏死性凋亡执行的下游抑制还可通过NSA实现,其共价结合人MLKL的Cys86残基,阻止MLKL寡聚化与质膜转位。但NSA具有显著的种属特异性,无法有效抑制鼠MLKL,给临床前动物模型的转化解读带来困难。尽管取得上述进展,重大治疗挑战仍未解决:例如抑制坏死性凋亡信号可能导致代偿性激活替代细胞死亡程序(包括凋亡、细胞焦亡与整合的PANoptosis信号网络),使持久治疗干预复杂化。与治疗性抑制坏死性凋亡信号相反,治疗性激活坏死性凋亡已成为利用该细胞死亡通路免疫原性特性的潜在策略。坏死性凋亡的肿瘤细胞可通过协调的免疫原性信号刺激保护性抗肿瘤免疫:DAMP释放促进树突状细胞成熟、CTL交叉 priming 与肿瘤抗原特异性适应性免疫反应,而RIPK3依赖性I型IFN信号放大这些免疫原性效应,促进持久抗肿瘤免疫。但近期研究也表明,坏死性凋亡在特定背景下也可发挥促肿瘤效应:肿瘤细胞通过死亡受体6(DR6)信号诱导内皮细胞坏死性凋亡,破坏内皮屏障功能,促进肿瘤进展;此外在胰腺癌中,RIPK1–RIPK3坏死小体激活通过CXCL1介导的髓系细胞招募与Mincle依赖性炎症信号驱动免疫抑制性TME建立,促进肿瘤持续与进展。综上,坏死性凋亡的双重角色凸显了精准调控坏死性凋亡信号的必要性,以最大化抗肿瘤免疫原性,同时最小化促肿瘤炎症。
  4. 4.
    Necroptosis: The Regulation of the Interaction Between EGFR and TNFR
    细胞死亡长期是肿瘤学的核心焦点,而治疗抵抗的出现要求深入理解替代性RCD通路(尤其是坏死性凋亡)及其受EGFR、TNFR等致癌受体的调控机制。EGFR主要通过激活JAK2/STAT3、PI3K/AKT与MAPK/ERK信号通路促进肿瘤发生。除经典功能外,近期研究表明EGFR可通过与TNFR1互作并磷酸化TNFR1死亡域的Tyr360与Tyr401,将RIPK1限制在TNFR1信号复合物中,从而抑制TNF-α诱导的坏死性凋亡,这为EGFR通过磷酸化TNFR1负调控TNFR1依赖性坏死性凋亡信号提供了直接的机制证据。除直接调控TNFR1信号外,EGFR激活的下游激酶网络也参与调控坏死性凋亡易感性:c-Src是EGFR激活的经典下游效应因子,通过调控结直肠、头颈部鳞状细胞癌、胶质母细胞瘤、非小细胞肺癌等多种癌症的细胞增殖、存活与进展参与EGFR驱动的致癌信号。EGFR与c-Src功能协同:激活的c-Src磷酸化EGFR的Tyr845与Tyr1101,调节受体功能并增强EGFR信号。此外,除经典的配体依赖性EGFR激活外,G蛋白偶联受体(GPCR)介导的EGFR转激活也可启动Src依赖性信号(STAT3、PI3K/AKT、MAPK相关通路),凸显了GPCR、EGFR与Src激酶通路之间的整合。进一步研究显示,Src依赖性信号可通过调控MLKL激活影响坏死性凋亡执行:Src抑制剂saracatinib可抑制MLKL磷酸化,限制坏死性凋亡执行,提示Src依赖性信号是连接致癌激酶信号与坏死性凋亡调控的潜在节点。TNFR1是协调细胞存活与死亡的关键信号枢纽:TNF-α结合后,TNFR1招募RIPK1、TRADD、TRAF2/5、cIAP1/2与LUBAC组装膜相关复合物I。复合物I内RIPK1的K63连接与线性多泛素化作为分子对接支架,促进促存活NF-κB信号并抑制细胞死亡启动。但在cIAP活性丧失或CYLD介导的去泛素化条件下,RIPK1从受体相关复合物解离,转位至胞质死亡诱导复合物。若caspase-8活性受损,RIPK1与RIPK3互作组装坏死小体,使TNFR1信号从膜相关促存活平台转向执行坏死性凋亡的胞质信号复合物。除经典信号功能外,EGFR与TNFR1之间存在双向串扰:TNFR1介导的TNF-α信号通过p38 MAPK介导的EGFR内化抑制配体诱导的EGFR激活,减弱EGFR磷酸化与下游信号,该抑制效应需要TNFR1死亡域,且不通过TNFR2介导;反之,EGFR依赖性TNFR1磷酸化干扰RIPK1的早期招募,抑制TNFR1介导的死亡信号,可能限制坏死性凋亡信号。这些发现共同支持EGFR与TNFR1的双向串扰影响多种恶性肿瘤的细胞存活、坏死性凋亡易感性与治疗反应的理念。
  5. 5.
    The Double-Edged Sword of Necroptosis
    坏死性凋亡是由RIPK1–RIPK3–MLKL信号轴调控的程序性裂解性细胞死亡,是抗胞内病原体的关键宿主防御机制,但其失控激活也是慢性炎症与自身免疫疾病的强力驱动因素。通过释放DAMP与放大炎症细胞因子信号,坏死性凋亡将固有免疫激活与适应性免疫反应功能连接。因此阐明该通路的分子与免疫学细节,对开发选择性调控坏死性凋亡信号且不损害全身免疫完整性的下一代治疗策略至关重要。
    5.1. Immunogenic Tumor Suppression
    坏死性凋亡通过规避细胞死亡的内在抵抗成为强效抗肿瘤策略。与凋亡的免疫静息特征不同,坏死性裂解促进DAMP与肿瘤来源抗原释放。特别是坏死性凋亡细胞释放的DAMP(包括HMGB1与肿瘤来源基因组DNA)激活模式识别受体(尤其是I型常规树突状细胞(cDC1)中的TLR4与cGAS–STING信号通路),该信号轴促进I型IFN产生,许可cDC1高效进行CD8+ T细胞交叉 priming,从而将坏死性细胞死亡与适应性抗肿瘤免疫连接。这种致死模式从根本上重塑免疫抑制性TME,通过激活树突状细胞与招募CTL,将非免疫原性冷肿瘤转化为高免疫原性热肿瘤,重新启动针对恶性细胞的适应性免疫反应。基于这些机制见解,转化研究已从被动观察坏死性凋亡转向治疗性工程化调控TME内的坏死性凋亡信号以克服免疫耐受。一种新兴策略是利用腺相关病毒载体或肿瘤靶向mRNA脂质纳米颗粒瘤内递送组成型活性RIPK3构建体,诱导局部免疫原性坏死性细胞死亡,促进肿瘤相关抗原与炎症介质释放。同时,越来越多的临床前证据表明,坏死性凋亡诱导可使免疫检查点阻断抵抗肿瘤对抗肿瘤免疫敏感:例如,靶向DNMT等表观遗传沉默因子的药理策略被用于恢复晚期癌中RIPK3的表达,增强对抗PD-1/PD-L1与抗CTLA-4治疗的反应性。机制上,坏死性凋亡相关的炎症信号促进T细胞招募趋化因子(如CXCL9与CXCL10)产生,促进细胞毒性淋巴细胞浸润原本免疫冷肿瘤。因此,这些发现确立了治疗性诱导坏死性凋亡作为下一代癌症免疫治疗有前景的平台,其功能上将肿瘤细胞破坏与适应性免疫激活耦合。
    5.2. Tumor-Promoting Inflammation
    坏死性凋亡的慢性激活可促进利于恶性进展的TME,凸显了坏死性炎症信号的悖论性。首先,持续的细胞内DAMP与炎症介质释放建立慢性炎症微环境,选择性招募髓源性抑制细胞、肿瘤相关中性粒细胞与M2极化巨噬细胞,强化T细胞耗竭并抑制持久抗肿瘤免疫。同时,持续的RIPK1–RIPK3信号放大促炎细胞因子与趋化因子(包括TNF-α、IL-1β、CXCL1与CCL2)分泌,进一步推动肿瘤生态系统内的免疫抑制性髓系重塑。其次,坏死性凋亡信号直接重塑肿瘤的间质与血管结构:RIPK依赖性炎症通路的慢性激活促进血管生成、内皮失稳、细胞外基质重塑与上皮间质转化,便利肿瘤细胞入血与转移播散。此外,坏死性凋亡期间释放的炎症介质激活癌症相关成纤维细胞,生成纤维化间质生态位,从力学与生化层面支持侵袭性肿瘤行为。第三,持续的坏死性炎症促进持续性氧化与复制应激,导致周围间质与非恶性组织中ROS过量蓄积、基因组不稳定与附带DNA损伤。随着时间推移,这些过程加速肿瘤异质性、克隆进化,并通过系统性炎症 conditioning 在远端器官建立许可性预转移生态位。综上,这些发现凸显了坏死性凋亡的双重属性:其不仅可作为肿瘤破坏的机制,也可作为驱动免疫失调、间质适应与转移进展的慢性炎症驱动因素。
    5.3. Systemic Dysregulation: Collateral Tissue Damage
    从局部坏死性凋亡向全身失调的转变可导致深刻的病理风险。该过程的核心是SIRS的发生,涉及以HMGB1为代表的DAMP失控外流,进而引发高炎症细胞因子风暴:大量全身性TNF、IL-6与IL-1释放导致微血管崩溃与多器官衰竭。此外,外周耐受崩溃时,免疫系统持续暴露于隔离的自身抗原,可使宿主易患自身免疫疾病。同时,肝、皮肤等敏感组织中EGFR的高表达可使健康细胞对TNF诱导的坏死性凋亡敏感,导致严重组织细胞死亡与器官功能受损。
  6. 6.
    Metabolic Reprogramming and Necroptotic Signaling
    越来越多的证据表明,坏死性凋亡与细胞代谢程序紧密整合。除作为RIPK1、RIPK3与MLKL介导的经典受调控细胞死亡功能外,累积证据显示坏死性凋亡信号与细胞生物能状态存在密切功能互作。多项研究表明,RIPK3直接调控糖原利用、谷氨酰胺代谢与线粒体代谢相关的代谢酶,提示代谢重塑是坏死性凋亡信号的组成部分,而非细胞死亡的继发后果。机制上,RIPK3已被证实可磷酸化并激活糖原磷酸化酶(PYGL)、谷氨酸氨连接酶(GLUL)与谷氨酸脱氢酶1(GLUD1)等多种代谢酶,促进与ROS生成相关的代谢流。尽管ROS并非坏死性凋亡的普遍必需因子,但大量实验研究表明氧化应激可在细胞类型依赖性方式下放大坏死性凋亡信号,提示代谢调控影响坏死性凋亡反应的强度。线粒体对坏死性凋亡的贡献仍是活跃研究领域:虽然MLKL介导的质膜破坏可不依赖经典线粒体凋亡通路进行,但线粒体代谢活性、氧化还原稳态与细胞能量状态可调控细胞对坏死性凋亡刺激的易感性。这些观察结果表明,线粒体代谢活性在特定细胞背景下可调控坏死性凋亡易感性,但线粒体并非坏死性凋亡执行的普遍必需元件。在TME中,氧可用性、营养供应与细胞代谢活性的波动影响坏死性凋亡反应性。新兴证据表明,代谢适应可修饰RIPK1–RIPK3–MLKL信号发生的细胞背景,但连接肿瘤代谢状态与坏死性凋亡激活的精确分子机制仍待完全阐明。因此需进一步研究以明确肿瘤微环境中的特定代谢脆弱性是否可被治疗性利用,以增强基于坏死性凋亡的抗癌策略。
  7. 7.
    Conclusions and Perspectives
    癌症研究中,利用坏死性凋亡作为可干预的炎症性细胞死亡形式日益受到关注。本综述重点阐述了EGFR与TNFR信号通路在调控坏死性凋亡易感性与肿瘤细胞命运中的分子互作。EGFR信号通过PI3K/AKT与MAPK依赖性促存活信号网络稳定及抑制坏死小体激活,部分促进肿瘤生长、存活与转移进展。EGFR–TNFR信号轴为选择性调控癌细胞坏死性凋亡能力提供了有前景的治疗框架。但有效治疗性利用坏死性凋亡需要精准控制杀肿瘤功效与附带炎症毒性的平衡。首先,调控RIPK1与caspase-8等关键信号节点,可在凋亡难治性恶性肿瘤中将细胞死亡程序导向坏死性凋亡。其次,通过DNA甲基转移酶或组蛋白去乙酰化酶抑制剂表观遗传恢复RIPK3表达,可使肿瘤细胞重新对坏死性凋亡信号敏感,增强对传统细胞毒性治疗的反应性。第三,将坏死性凋亡诱导策略与免疫治疗整合,可通过DAMP与肿瘤相关抗原释放增强抗肿瘤免疫,改善对免疫检查点阻断或过继细胞治疗的反应。同时,新兴的纳米颗粒递送系统与未来的基因编辑方法可实现肿瘤组织内RIPK3–MLKL信号的局域性激活,最大限度减少系统性炎症损伤。综上,这些发现支持可控诱导肿瘤选择性坏死性凋亡是下一代肿瘤干预有前景方向的理念。未来的治疗策略很可能将坏死性凋亡调控与免疫治疗、代谢靶向及局部区域递送平台相结合,以最大化抗肿瘤疗效,同时限制病理性坏死性炎症。
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