铜死亡及铜死亡相关蛋白在肿瘤中的研究进展

铜死亡及铜死亡相关蛋白在肿瘤中的研究进展【摘要】铜是人体必需的微量元素，作为多种酶的辅助因子发挥作用，同时参与能量代谢、抗氧化、铁代谢等重要生命活动。当铜稳态被破坏时，过量的铜在细胞内聚积，导致线粒体蛋白发生脂酰化、铁硫簇蛋白丢失，造成蛋白毒性应激，使细胞发生死亡；而肿瘤患者体内铜水平较正常组织和血清明显升高。近年来，针对铜死亡及铜死亡相关蛋白调控肿瘤发生发展的分子机制研究越来越深入，越来越多的研究者开始关注铜死亡。因此本文将深入探讨铜离子在人体内的代谢、铜死亡发生机制及铜死亡相关蛋白在肿瘤发生发展中的作用，为铜死亡研究及肿瘤治疗提供新的思路，为铜死亡相关蛋白在肿瘤治疗方面的应用提供有力的理论依据。【关键词】铜；铜死亡；肿瘤；铜代谢；铜死亡相关蛋白目前主要的细胞死亡方式为程序性细胞死亡，包括凋亡、坏死、焦亡以及一些比较新颖的细胞死亡方式，如铁死亡、铜死亡及双硫死亡等。这些细胞死亡方式受到人体内大量细胞通路的调控，传统的细胞死亡方式（凋亡和坏死等）已经在众多研究中被深入剖析，而新兴的细胞死亡方式（铁死亡和铜死亡等）备受研究者们的关注。铜死亡是由铜依赖性线粒体脂酰化蛋白寡聚，铁硫蛋白减少或者消失引起蛋白质毒性应激，最终导致细胞死亡，铁氧还蛋白1（ferredoxin1，FDX1）是调控铜死亡的关键蛋白［1］。研究表明铜死亡对肿瘤的增殖、迁移和侵袭具有抑制作用，能够直接诱导肿瘤细胞死亡，未来有望成为治疗肿瘤的一种新的方式，为肿瘤治疗提供新的思路和潜在靶点［2］。本文系统综述了人体内的铜代谢、铜死亡的核心分子机制及铜死亡相关蛋白在肿瘤发生发展中的双重作用，并对靶向铜死亡在肿瘤治疗中的转化应用等研究进展进行分析与展望。一、人体内的铜代谢铜是人体必需的微量元素，主要来源于食物，通过小肠上段被吸收，经胆汁排泄。肠道吸收的铜主要以二价铜离子的形式存在，但细胞不能直接吸收。研究表明，上皮细胞表面的金属还原酶（如STEAP家族蛋白）可将二价铜离子转变为还原态的一价铜离子［3］。一价铜离子主要经小肠上皮细胞顶膜的高亲和力铜转运蛋白1［coppertransporter1，CTR1；又称溶质载体家族31成员1（solutecarrierfamily31member1，SLC31A1）］转运至细胞内。进入门脉循环的铜主要由肝脏摄取，在肝细胞内经铜转运ATP酶β（ATPasecoppertransportingbeta，ATP7B）装载入铜蓝蛋白。血浆中90%～95%的铜以铜蓝蛋白形式存在，其余5%～10%为非铜蓝蛋白结合铜，松散结合于白蛋白、转铜蛋白及氨基酸和小肽，构成可交换铜池，负责将铜传递至肝外组织［4］。细胞内摄取的一价铜离子主要通过2种途径进行转运：其一，与铜伴侣蛋白1结合后被转运至高尔基体，再由铜转运ATP酶介导进入全身血液循环；其二，多余的一价铜离子与金属硫蛋白结合并储存在细胞内，避免游离铜蓄积引发的细胞毒性。除此以外，铜蓝蛋白是铜代谢核心功能蛋白，参与铜的储存与转运；同时作为亚铁氧化酶，可辅助铁代谢。铜也是很多酶的辅助因子，如细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）、酪氨酸酶等［5］。其中，与白蛋白疏松结合的铜参与铜在体内的运输、吸收、排泄，同时也是合成多种细胞蛋白的原料，主要分布于血液、肝脏和脑中。肝脏是铜代谢的主要器官，与白蛋白结合的一价铜离子被转运至肝脏。在肝细胞内，一价铜离子经CTR1再次被摄取，并在铜伴侣蛋白的作用下，与α2球蛋白结合形成铜蓝蛋白。铜蓝蛋白是血液中铜的主要储存和运输形式，能够将铜继续转运至人体内的各个组织和器官，参与酶的组装和调控［6］。铜伴侣蛋白COX17将细胞质中的一价铜离子转运至线粒体，随后由SCO1、SCO2等蛋白进一步递送至细胞色素C氧化酶的CuA和CuB位点，从而激活线粒体呼吸链，保障机体的氧化磷酸化过程［7］。同时，铜伴侣蛋白SOD将一价铜离子传递给SOD1，激活人体内的抗氧化作用，清除细胞内活性氧自由基。还有一部分一价铜离子在铜伴侣蛋白1介导下，被转运至高尔基体，参与酪氨酸酶、赖氨酸酶等含铜酶的合成与活化［8］。这些酶分别在黑色素合成、胶原蛋白交联等生理过程中发挥关键作用。铜转运ATP酶起着调节铜排泄的重要作用，肝脏中仅存在ATP7B，而不存在铜转运ATP酶α（ATPasecoppertransportingalpha，ATP7A）。因而，当肝细胞内铜浓度过高时，ATP7B被激活，将多余的一价铜离子从高尔基体转移至胆汁，进而调控细胞内的铜稳态，构成铜稳态的重要防御机制。转录因子Sp1在哺乳动物细胞铜稳态调控中发挥重要作用，可通过调控铜代谢相关基因的表达，参与铜的吸收与排泄［9］。此外，金属调节转录因子可在人体细胞内铜过量时激活金属硫蛋白的表达，通过增加铜的储存来降低其毒性。人体可通过调节铜排泄来维持铜稳态，即铜摄入量高时排泄增加，铜摄入量低时排泄减少［10］。但当人体严重摄入不足或摄入过多时，铜稳态的调节可能存在延迟效应，甚至导致细胞死亡。二、铜死亡的核心分子机制铜死亡是2022年由Tsvetkov等［1］新发现的一种程序性细胞死亡，这种细胞死亡方式与坏死、焦亡、凋亡和铁死亡不同。铜死亡是由铜离子载体（如伊利司莫、双硫仑）与铜离子特异性结合形成复合物，将铜离子转运进细胞所致。当细胞内铜离子浓度达到阈值后，铜离子与线粒体蛋白结合，引起线粒体蛋白脂酰化、铁硫簇蛋白减少或消失，进而使蛋白质发生毒性应激，促进细胞死亡［1，7］。铜死亡并非铜离子积累越多细胞毒性就越大，铜死亡的触发除与铜离子浓度有关外，还与线粒体呼吸密切相关。研究表明造成细胞内铜离子浓度升高的途径主要有3种［11］。第一种是通过铜离子载体介导的主动转运。在Tsvetkov等［1］的实验中，使用铜离子载体伊利司莫脉冲2h，细胞内铜离子水平提高5~10倍。补充铁、钴、锌这些金属并不能模拟铜的毒性，而铜离子螯合剂能阻断铜离子对细胞造成的毒性。第二种是铜稳态调控蛋白功能异常。细胞内铜稳态主要依赖铜导入蛋白CTR1和铜导出蛋白ATP7A、ATP7B。过表达CTR1或ATP7B缺失都会导致细胞内铜积累。第三种是内源性铜螯合剂耗竭。谷胱甘肽（glutathione，GSH）是细胞内重要的铜螯合剂，通过结合游离铜降低其对细胞的毒性。如果使用丁硫氨酸亚砜亚胺（buthioninesulfoximine，BSO）耗竭GSH，那么细胞对铜的敏感性会显著增强，即使是生理浓度的铜也足以引发细胞死亡。铜死亡相关蛋白在铜死亡中起着关键作用。FDX1是细胞发生铜死亡的上游调控分子，具有还原酶活性，能将机体内的二价铜离子还原为一价铜离子，进而与线粒体脂酰化蛋白结合，促使细胞发生铜死亡。研究发现FDX1能通过调控硫辛酸合成酶（lipoicacidsynthetase，LIAS）的底物供应维持脂酰化活性［12］。除了LIAS，还有其他的硫辛酸合成转移蛋白，如硫辛酸转移酶1（lipoyltransferase1，LIPT1）负责把硫辛酸转移至靶蛋白，二氢硫辛酸脱氢酶（dihydrolipoamidedehydrogenase，DLD）主要维持硫辛酸的氧化还原循环；并且敲除LIAS、LIPT1和DLD均能显著阻断由铜离子载体诱导的细胞死亡［13］。在铜死亡发生的机制中，丙酮酸脱氢酶（pyruvatedehydrogenase，PDH）复合物是脂酰化的关键靶标，其亚基二氢硫辛酰胺S乙酰转移酶（dihydrolipoamideSacetyltransferase，DLAT）、丙酮酸脱氢酶E1亚基α1（pyruvatedehydrogenaseE1subunitalpha1，PDHA1）、丙酮酸脱氢酶E1亚基β（pyruvatedehydrogenaseE1subunitbeta，PDHB）都需要脂酰化修饰才能发挥功能。研究发现，将DLAT、PDHA1、PDHB敲除后，细胞对铜的敏感性显著降低；且DLAT是铜直接结合的主要靶蛋白，其脂酰化修饰缺失会导致铜无法引发蛋白聚集，进一步证明PDH复合物是铜死亡的直接作用对象［2］。FeS簇蛋白虽然不直接参与铜离子的结合或脂酰化，但在铜死亡发生过程中也发挥着重要作用。研究发现，将铜离子载体处理后，细胞内FeS簇蛋白水平显著降低，且该过程依赖FDX1的存在［14］。同时，FeS簇蛋白的缺失会进一步加剧线粒体呼吸链功能紊乱，放大铜的毒性效应，形成“脂酰化蛋白聚集FeS簇蛋白降解呼吸链应激”的恶性循环［1516］。铜死亡的本质是细胞程序性死亡，因此其发生除与多种铜代谢蛋白有关外，还受到多条信号通路的调节，如调控细胞内铜浓度的核心通路SLC31A1ATP7A/ATP7B轴、调控脂酰化水平的通路FDX1LIASLIPT1轴，以及调控线粒体代谢的电子传递链ETCTCA循环轴［7，17］。这些信号通路通过调节铜稳态、脂酰化水平或线粒体代谢，影响细胞对铜死亡的敏感性。三、铜死亡相关蛋白在肿瘤发生发展中的作用铜死亡相关蛋白通过调控铜离子转运、代谢及细胞死亡信号的传递，在肿瘤细胞中起着促癌和抑癌的双重作用。铜死亡相关蛋白的表达水平与肿瘤患者预后的关联性具有肿瘤特异性。部分蛋白在大多数肿瘤中表现为抑癌作用，而少数蛋白因肿瘤类型不同呈现双向预后价值。这种差异主要源于蛋白功能与肿瘤代谢特征的适配性。（一）FDX1在多数实体瘤中，FDX1低表达与肿瘤恶性进展及不良预后密切相关，是潜在的预后预测标志物。在小细胞肺癌（smallcelllungcancer，SCLC）中，FDX1通过维持脂酰化蛋白水平，保持PDH复合物活性，促进线粒体三羧酸循环。因此当FDX1缺失时，PDH复合物功能丧失，线粒体呼吸受抑制，细胞转向糖酵解，促进SCLC细胞的增殖，提示FDX1在SCLC中发挥抑癌作用［18］。在SCLC中，FDX1的表达依赖泛素特异性肽酶50（ubiquitinspecificpeptidase50，USP50）的去泛素化稳定，USP50通过结合FDX1并抑制其泛素化降解，维持FDX1蛋白水平。在SCLC组织中，FDX1表达显著低于癌旁组织，且FDX1高表达患者的中位总生存（overallsurvival，OS）时间显著延长。据研究，FDX1缺失会导致SCLC细胞对铜死亡诱导剂伊利司莫敏感性降低，同时增强对顺铂的耐药性，而USP50过表达可通过稳定FDX1逆转这一表型［19］。在结直肠癌（colorectalcancer，CRC）中，FDX1具有抑制肿瘤转移的作用。FDX1通过促进铜死亡，减少肿瘤细胞分泌的血管内皮生长因子，从而抑制肿瘤血管生成［20］。同时，FDX1通过调控脂酰化通路抑制上皮间质转化，进而降低CRC细胞的迁移能力。此外，FDX1在CRC组织中表达下调。LncRNAAP1G2AS1通过抑制FDX1表达，使CRC细胞对铜死亡的敏感性降低，从而促进细胞增殖和转移。而LncRNAPVT1通过提高FDX1表达，增强铜死亡效应，抑制肿瘤生长［21］。研究显示，FDX1在三阴性乳腺癌（triplenegativebreastcancer，TNBC）中的表达显著低于其他类型，低表达患者的无进展生存（progressionfreesurvival，PFS）、OS时间都明显缩短［22］。TNBC中甲基转移酶样蛋白（methyltransferaselikeprotein，METTL）16介导的FDX1mRNA甲基化修饰会降低其翻译效率，导致FDX1蛋白缺失，从而削弱铜死亡敏感性。恢复FDX1表达可以通过增强Cu+生成，诱导FeS簇蛋白降解，抑制TNBC细胞的干细胞性。FDX1在肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）组织中显著低表达，而其低表达与肿瘤更大、血管侵犯及更高ChildPugh分级显著相关［23］。研究表明，HCC中βcatenin通过结合FDX1启动子抑制其转录，导致铜死亡抵抗［24］。因此，靶向βcatenin可以恢复FDX1表达并增强伊利司莫的抗肿瘤效果［25］。（二）SLC31A1SLC31A1是细胞膜上主要的铜离子导入蛋白，负责将胞外铜转运至胞内，其功能与肿瘤细胞内的铜离子水平高度相关。对于依赖铜离子维持快速增殖的肿瘤细胞，SLC31A1高表达表现为促癌。而在铜超载且容易触发铜死亡的肿瘤中，其高表达可能增强治疗敏感性，进而表现为抑癌。SLC31A1在HER2阳性乳腺癌中高表达，其介导的铜离子内流可激活MEK/ERK通路，促进HER2二聚化，增强肿瘤细胞存活信号。敲低SLC31A1可减少胞内铜积累，抑制通路活性并恢复曲妥珠单抗敏感性［26］。胰腺癌肿瘤微环境中的铜离子浓度高于正常组织，SLC31A1高表达通过增强铜离子导入，激活铜依赖的赖氨酸氧化酶的活性，促进细胞外基质重塑，加速肿瘤转移。但在铜死亡治疗中，SLC31A1高表达会增强胰腺癌细胞对铜离子载体伊利司莫的敏感性，提示其可作为铜死亡联合治疗的筛选标志物。SLC31A1在非小细胞肺癌（nonsmallcelllungcancer，NSCLC）中的表达呈现亚型差异。在NSCLC鳞癌中的高表达与不良预后相关，而在腺癌中的高表达则与较好预后相关［27］。进一步研究发现，NSCLC鳞癌中SLC31A1通过铜依赖的SOD1激活，减少活性氧积累，抑制铁死亡。NSCLC腺癌中SLC31A1高表达可增强伊利司莫诱导的铜死亡，并通过铜死亡触发免疫原性细胞死亡，逆转程序性死亡受体配体1（programmeddeathligand1，PDL1）介导的免疫抑制，进而增强免疫治疗效果［28］。（三）LIASLIAS负责合成脂酰化修饰的关键辅酶硫辛酸，是铜死亡中脂酰化蛋白形成的核心酶。LIAS在肿瘤中的表达缺失通常引发肿瘤代谢重编程，同时也会降低脂酰化蛋白水平，影响铜离子的结合效率。TNBC中LIAS表达缺失率显著高于其他乳腺癌亚型。LIAS缺失通过抑制线粒体脂酰化通路，迫使TNBC细胞依赖糖酵解供能，增强其缺氧适应能力［13］。同时，LIAS缺失导致FeS簇蛋白合成减少，进而加剧线粒体功能紊乱，促进肿瘤干细胞性。临床数据显示LIAS缺失的TNBC患者临床预后更差，对化疗响应率更低；但LIAS缺失会降低胞内GSH水平，增强铜离子的毒性，使肿瘤细胞对铜死亡诱导剂高度敏感，提示可作为铜死亡治疗获益人群标志物。LIAS在HCC中的表达与肿瘤分化程度呈正相关，低分化HCC中LIAS表达水平较高分化者低。LIAS低表达的HCC患者中位OS、PFS时间显著缩短，且与血管侵犯显著相关［29］。研究发现LIAS低表达的HCC恶性程度更高，其预后更差；但同时对铜死亡诱导剂伊利司莫更敏感，联合索拉菲尼可显著增强抑瘤效果，因此LIAS可作为HCC铜死亡联合治疗的预测标志物［30］。（四）铜转运ATP酶α/β在卵巢癌中，ATP7A通过介导铜离子向高尔基体转运，激活铜依赖的金属蛋白酶的表达，促进肿瘤细胞侵袭和转移，并且其高表达与患者腹腔积液形成及不良预后显著相关。在神经母细胞瘤中，ATP7A通过调控铜离子稳态增强肿瘤细胞对化疗药物的耐受性，敲低ATP7A可增加胞内铜积累并增强长春新碱的杀伤效果［31］。但在部分铜敏感的肿瘤中，ATP7A低表达可增强铜死亡敏感性。如在食管癌模型中，ATP7A的缺失能够使肿瘤细胞无法有效排出过量铜，但是联合铜离子载体治疗可显著提高抑瘤率［32］。在HCC中，ATP7B的表达下调导致肝细胞内铜蓄积，通过诱导氧化应激损伤DNA，促进肿瘤的发生。同时ATP7B低表达使HCC细胞对铜死亡诱导剂伊利司莫敏感性增强，临床前研究显示ATP7B表达水平可作为HCC铜死亡治疗响应的预测标志物［33］。胰腺癌细胞中ATP7B的高表达能够促进铜离子外排，维持细胞内铜稳态，保障铜依赖性赖氨酸氧化酶的活性，加速肿瘤间质重塑，而ATP7B抑制剂与铜离子载体联用可显著抑制肿瘤生长［34］。在缺氧条件下，缺氧诱导因子1α（hypoxiainduciblefactor1alpha，HIF1α）可上调ATP7A和ATP7B表达，增强肿瘤细胞的铜耐受能力。四、靶向铜死亡在肿瘤治疗中的转化应用目前，主动诱导肿瘤细胞发生铜死亡是多数研究关注的转化应用方向。研究者们发现，可以通过提高细胞内铜离子浓度或者增强铜死亡敏感性来诱导肿瘤细胞发生铜死亡。在此过程中，铜离子载体起到了主要作用。铜离子载体能促进铜离子跨膜转运，干扰细胞内的铜稳态，使肿瘤细胞内的铜离子浓度超过毒性阈值，进而触发铜死亡。（一）铜离子载体伊利司莫是铜死亡研究过程中最具有代表性的铜离子载体，其可与二价铜离子形成复合物进入细胞，在FDX1的作用下，二价铜离子能够被还原成毒性更强的一价铜离子，进而诱导脂酰化蛋白寡聚化和铁硫簇蛋白丢失。在现有的研究中，伊利司莫的杀伤效果已经在黑色素瘤、乳腺癌等多种肿瘤模型中得到证明。临床研究显示伊利司莫与氯化铜联用能够显著抑制CRC细胞增殖，对奥沙利铂耐药的细胞也有效［35］。此外，双硫仑作为一种临床戒酒药物，其代谢产物与机体内铜离子形成复合物，通过抑制泛素蛋白酶体系统来诱导铜死亡，发挥抗癌作用，且在肝癌、肺癌模型中显示出协同化疗效果。此外，3羟基黄酮、吡啶硫铜等新型载体也通过类似机制被证实具有抗癌潜力。在最新的研究中，为提升靶向性和生物利用度，纳米材料也可作为铜离子载体在机体内发挥作用，如过氧化铜伊利司莫纳米点可以通过肿瘤微环境响应，释放伊利司莫铜离子复合物，同时消耗GSH，增强铜死亡［36］。生物素修饰的一价铜离子复合物也可以靶向结合肿瘤细胞表面的生物素受体，实现铜死亡的特异性诱导。（二）铜死亡敏感性增强除通过使用铜离子载体提高机体内铜浓度外，也能够通过调控铜死亡相关通路或代谢表型，降低肿瘤细胞对铜死亡的抵抗能力，提高诱导剂疗效。GSH作为内源性铜螯合剂，其水平与铜死亡敏感性呈负相关。而BSO可以抑制GSH合成，且与伊利司莫联用可以显著增强肝癌细胞铜死亡。纳米材料介导的谷氨酰胺酶1抑制剂则通过阻断GSH合成原料供应，提升乳腺癌细胞对铜死亡的敏感性。依赖线粒体呼吸的肿瘤细胞对铜死亡的敏感性更高，糖酵解抑制剂4辛酯衣康酸可以通过靶向甘油醛3磷酸脱氢酶，抑制有氧糖酵解，增强CRC细胞对伊利司莫铜离子复合物诱导的铜死亡的敏感性［37］。METTL3干扰剂可以通过抑制肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，加强线粒体代谢的依赖性，进而促进铜死亡的发生。另外，调控铜死亡相关蛋白也能够提高铜死亡的敏感性。研究表明，上调FDX1、LIAS等铜死亡相关蛋白的表达，可增强肿瘤细胞对铜离子的敏感性，如LINC02362通过海绵吸附miR18a5p上调FDX1表达，触发肝癌细胞铜死亡［38］。METTL16的乳酸化修饰可稳定FDX1的mRNA，促进胃癌细胞铜死亡。（三）抑制铜死亡的组织保护策略在促使肿瘤细胞发生铜死亡的过程中，要注意保护正常组织免受铜毒性的损伤。目前清除铜离子的方式主要是通过特异性螯合过量铜离子，降低细胞内铜离子浓度，阻断铜死亡进程。临床研究表明，四硫钼酸盐（tetrathiomolybdate，TTM）作为经典铜螯合剂，可抑制ATP7B表达并减少铜离子导入，在头颈部鳞状细胞癌模型中TTM可增强顺铂蓄积并降低正常组织毒性［39］。右旋糖酐茶氨酸等新型螯合剂通过促进PDL1降解，在保护正常细胞的同时调节免疫微环境。除肿瘤治疗的辅助保护外，铜螯合剂还可用于威尔逊病等铜代谢异常疾病的治疗；通过清除肝脏蓄积的铜离子，避免正常肝细胞发生铜死亡，为多种疾病交叉治疗提供可能［40］。通过上调MTF1、CDKN2A等铜死亡负向调控基因，可降低正常细胞对铜毒性的敏感性。此外，还可通过补充GSH或激活PI3K/mTOR通路，增强正常细胞对铜离子的缓冲能力，减少脂酰化蛋白损伤，避免铜死亡过度激活。五、挑战与展望本综述重点介绍了铜离子在人体内的代谢途径、铜死亡的分子机制及相关蛋白在肿瘤发生发展中的作用，并介绍了近年来重点关注的铜死亡临床转化问题。尽管靶向铜死亡的肿瘤治疗研究已经取得了很多突破性的进展，为临床肿瘤治疗提供了全新的方向，但目前仍面临着很多亟待解决的问题。首先，在铜死亡的发生机制方面，铜死亡与其他程序性细胞死亡方式之间的关联尚未完全明确，并且在现有的研究中发现铜死亡和铁死亡之间存在着许多交叉点，导致铜死亡目前尚无明确的诊断指标。尽管FDX1是铜死亡上游调控的关键蛋白，但其并不具有特异性。其次，不同肿瘤类型中铜代谢相关蛋白的功能异质性及调控网络的复杂性，导致部分蛋白的双向预后价值难以确定，这限制了最初通过研究铜死亡为肿瘤治疗提供新的特异性靶点的策略。而在临床转化应用中，铜离子载体缺乏靶向特异性，容易对正常组织产生非特异性毒性；而铜螯合剂与诱导剂的联合用药方案至今无明确的剂量标准，剂量调控不当可能会引发铜稳态失衡，进而引发其他的并发症。此外，肿瘤微环境的缺氧、酸性等条件会影响铜离子载体的摄取活性，部分肿瘤细胞通过激活糖酵解通路或上调ATP7A或ATP7B的表达导致铜死亡抵抗，进一步削弱治疗效果；且现有生物标志物对治疗响应的预测准确性仍需大量的临床样本进行数据验证，难以指导个体化治疗方案的制订。针对上述研究与临床转化中的挑战，未来的研究可以从多个方向深入探索，推动铜死亡研究从基础理论向临床应用的高效转化。首先，深入研究铜死亡与其他程序性细胞死亡方式之间的交互调控机制，利用高通量测序、蛋白互作分析等技术挖掘铜死亡特异性分子标志物和核心调控通路，明确FDX1、LIAS等关键蛋白的特异性调控靶点，为铜死亡的精准诊断与靶向干预奠定理论基础。其次，开展泛肿瘤大样本队列研究，系统解析不同肿瘤类型、不同临床分期中铜代谢相关蛋白的表达谱与功能特征；构建基于铜死亡相关蛋白的肿瘤分子分型与预后预测模型，实现铜死亡靶向治疗的精准人群筛选。第三，研发肿瘤微环境响应型靶向铜传递系统，利用纳米材料、抗体偶联、多肽靶向等技术提升铜离子载体的肿瘤靶向性与生物利用度，减少对正常组织的铜毒性；同时，通过临床前研究与剂量递增试验，明确铜螯合剂与铜死亡诱导剂联合用药的最佳剂量配比、给药时序与给药途径，建立临床铜稳态动态监测体系，规避铜代谢失衡引发的并发症。第四，深入探究肿瘤细胞铜死亡抵抗的分子机制，开发逆转铜死亡抵抗的联合治疗策略，将铜死亡诱导剂与糖酵解抑制剂、HIF1α抑制剂、表观遗传调节剂联用，通过抑制肿瘤代谢重编程、改善肿瘤微环境、阻断铜死亡抵抗通路，实现多通路协同抑瘤。第五，推进铜死亡靶向治疗的临床转化研究，开展大样本、多中心的前瞻性临床试验，验证FDX1、LIAS、SLC31A1等生物标志物对治疗响应的预测价值；同时探索铜死亡靶向治疗与化疗、放疗、传统靶向治疗、免疫治疗的联合应用模式，为临床肿瘤综合治疗提供新的优化方案。最后，拓展铜死亡研究的应用边界，结合威尔逊病等铜代谢异常疾病的治疗经验，探索铜死亡靶向策略在肿瘤与代谢性疾病交叉领域的应用；同时挖掘铜死亡在肿瘤微环境调控、肿瘤干细胞清除中的作用，为多疾病协同治疗与肿瘤根治性治疗提供新思路。总体而言，铜死亡作为一种新型程序性细胞死亡方式，为肿瘤治疗提供了全新的靶点与策略。随着铜死亡分子机制的深入解析、靶向药物的持续研发以及临床转化研究的不断深入，靶向铜死亡的治疗策略有望在未来成为肿瘤个体化综合治疗的重要组成部分，为更多肿瘤患者带来新的治疗希望。参考文献[1]TsvetkovP,CoyS,PetrovaB,etal.CopperinducescelldeathbytargetinglipoylatedTCAcycleproteins[J].Science,2022,375(6586):1254-1261.DOI:10.1126/science.abf0529.[2]ZhangCL,HuangTT,LiLP.Targetingcuproptosisforcancertherapy:mechanisticinsightsandclinicalperspectives[J].JHematolOncol,2024,17(1):68.DOI:10.1186/s13045-024-01589-8.[3]KnutsonMD.Steapproteins:implicationsforironandcoppermetabolism[J].NutrRev,2007,65(7):335-340.DOI:10.1111/j.1753-4887.2007.tb00311.x.[4]RossMO,XieY,OwyangRC,etal.PTPN2copper-sensingrelayscopperlevelfluctuationsintoEGFR/CREBactivationandassociatedCTR1transcriptionalrepression[J].NatCommun,2024,15(1):6947.DOI:10.1038/s41467-024-50524-5.[5]MengYM,ChenQ,ZhouZJ,etal.Regulatedcelldeathincancer:Mechanisms,crosstalk,andopportunitiesfortherapy[J].CancerLett,2026,635:218077.DOI:10.1016/j.canlet.2025.218077.[6]PanTT,HuangJY,WangXD,etal.Copper′sdualrole:Reviewingitsimpactonliverhealthanddisease[J].IntImmunopharmacol,2025,152:114391.DOI:10.1016/imp.2025.114391.[7]CobinePA,MooreSA,LearySC.Gettingoutwhatyouputin:Copperinmitochondriaanditsimpactsonhumandisease[J].BiochimBiophysActaMolCellRes,2021,1868(1):118867.DOI:10.1016/j.bbamcr.2020.118867.[8]ChenCH,WuNL,TsaiTF.Howcellsdieinpsoriasis?[J].IntJMolSci,2025,26(8).DOI:10.3390/ijms26083747.[9]ChenXZ,LiKL,XiaoY,etal.SP1/CTR1-mediatedoxidativestress-inducedcuproptosisinintervertebraldiscdegeneration[J].Biofactors,2024,50(5):1009-1023.DOI:10.1002/biof.2052.[10]柳涛,刘雅丽,张飞宇,等.铜代谢失调与细胞损伤及肝病的关系[J].临床肝胆病杂志,2023,39(9):2244-2251.DOI:10.3969/j.issn.1001-5256.2023.09.032.[11]WangYH,MangXY,GuoXH,etal.Distinctcuproptosispatternsinhepatocellularcarcinomapatientscorrelatewithuniqueimmunemicroenvironmentcharacteristicsandcell-cellcommunication,contributingtovariedoverallsurvivaloutcomes[J].FrontImmunol,2024,15:1379690.DOI:10.3389/fimmu.2024.1379690.[12]DreishpoonMB,BickNR,PetrovaB,etal.FDX1regulatescellularproteinlipoylationthroughdirectbindingtoLIAS[J].JBiolChem,2023,299(9):105046.DOI:10.1016/j.jbc.2023.105046.[13]袁毅.LIAS对三阴性乳腺癌细胞增殖、侵袭迁移和铜死亡的影响及机制研究[D].沈阳:中国医科大学,2024.DOI:10.27652/ki.gzyku.2024.000089.[14]HamzaM,WangS,WuH,etal.Targetingcopperhomeostasis:Akkermansia-derivedOMVsco-deliverAtox1siRNAandelesclomolforcancertherapy[J].ActaPharmSinB,2025,15(5):2640-2654.DOI:10.1016/j.apsb.2025.03.014.[15]杨璐,梁蓓蓓.靶向线粒体代谢的抗肿瘤研究进展[J].中国肿瘤生物治疗杂志,2024,31(12):1248-1253.DOI:10.3872/j.issn.1007-385x.2024.12.011.[16]杨艳强.线粒体靶向铜基纳米复合物介导铜死亡增强非小细胞肺癌免疫原性及疗效[D].南昌:南昌大学,2025.DOI:10.27232/ki.gnchu.2025.001259.[17]PetruzzelliR,PolishchukEV,PolishcukRS.Copperinhumanhealthanddisease:insightsfrominheriteddisorders[J].Physiology(Bethesda),2026,41(3):0_.DOI:10.1152/physiol.00032.2025.[18]董懂,张亚杰,李鹤成.铜死亡:一种潜在的非小细胞肺癌治疗新靶点[J].中国胸心血管外科临床杂志,2026,33(5):826-832.DOI:10.7507/1007-4848.202404028.[19]黄春叶.USP50/FDX1轴促进铜死亡增强小细胞肺癌DDP/PARPi敏感性的机制研究[D].南昌:南昌大学,2025.DOI:10.27232/ki.gnchu.2025.000029.[20]吴冬梅.FDX1蛋白在结直肠癌中的表达情况及其与微卫星不稳定性的相关性研究[D].衡阳:南华大学,2024.DOI:10.27234/ki.gnhuu.2024.000490.[21]朱梦晴.LncRNAAP1G2-AS1通过下调FDX1抑制伊利司莫诱导的结直肠癌铜死亡[D].广州:南方医科大学,2025.DOI:10.27003/ki.gojyu.2025.001137.[22]叶露,张明芳,姜明强,等.FDX1基因在乳腺癌中的表达及临床预后价值[J].河南医学研究,2023,32(9):1542-1548.DOI:10.3969/j.issn.1004-437X.2023.09.002.[23]单关月,万慧,张雨欣,等.铜死亡的作用机制及在肝脏疾病中的研究进展[J].中国实验诊断学,2023,27(12):1493-1496.DOI:10.3969/j.issn.1007-4287.2023.12.026.[24]李炜.β-catenin通过乳酸化修饰抑制铁死亡促进非小细胞肺癌进展的机制研究[D].沈阳:中国医科大学,2024.DOI:10.27652/ki.gzyku.2024.000165.[25]LeungYK,LeeSG,WangJ,etal.ThelossofanorphannuclearreceptorNR2E3augmentsWnt/β-cateninsignalingviaepigeneticdysregulationthatenhancesSp1-βcatenin-p300interactionsinhepatocellularcarcinoma[J].AdvSci(Weinh),2024,11(29):e2308539.DOI:10.1002/advs.202308539.[26]杨秋怡,易嘉宁,郭妙兰,等.铜死亡相关基因PDHA1与乳腺癌的预后关系及列线图的构建[J].中国普通外科杂志,2022,31(11):1471-1482.DOI:10.7659/j.issn.1005-6947.2022.11.009.[27]ChenYC,LiC,LiMX,etal.Rolesofcoppertransportsystemsmembersinbreastcancer[J].CancerMed,2024,13(24):e70498.DOI:10.1002/cam4.70498.[28]ZhangP,YangHQ,ZhuKG,etal.SLC31A1identifyinganovelbiomarkerwithpotentialprognosticandimmunotherapeuticpotentialinpan-cancer[J].Biomedicines,2023,11(11):2884.DOI:10.3390/biomedicines11112884.[29]孟云,董保龙,董晓骅,等.铜死亡相关基因在肝细胞癌中的表达及其临床意义[J].中国普通外科杂志,2023,32(1):74-86.DOI:10.7659/j.issn.1005-6947.2023.01.006.[30]范阿强,王晓谦,杨万里,等.铜依赖性细胞死亡在消化系统肿瘤中的研究进展[J].江苏大学学报(医学版),2023,33(4):352-358.DOI:10.13312/j.issn.1671-7783.y220101.[31]McCannCJ,HasanNM,Padilla-BenavidesT,etal.HeterogeneousnuclearribonucleoproteinhnRNPA2/B1regulatestheabundanceofthecopper-transporte