铜死亡进入肿瘤-免疫调控环路
Cuproptosis enters the cancer-immunity circuit.
Lei 等人在《Cell》发表研究,揭示铜死亡与抗肿瘤免疫之间存在正反馈环路:发生铜死亡的肿瘤细胞可激活树突状细胞并启动 CD8+ T 细胞应答,T 细胞来源的 IFN-γ 反过来使肿瘤细胞对 FDX1 依赖的铜死亡更敏感。这一自我强化机制为联用铜死亡诱导与 PD-L1 阻断以克服免疫治疗耐药提供了理论依据。
免疫检查点治疗已经改变了许多肿瘤患者的临床结局,部分患者甚至获得治愈,但不同瘤种、不同患者之间应答率差异悬殊,耐药机制始终是领域的核心关切[1]。学界已从多个维度刻画耐药根源:T细胞功能障碍与T细胞浸润被排斥是肿瘤免疫逃逸的两种主要模式,据此可预测免疫检查点阻断的疗效[3];肠道菌群组成异常也与PD-1抑制剂的原发性耐药相关[4];TMB与T细胞炎性基因表达谱则联合预测帕博利珠单抗应答,并揭示可靶向的耐药生物学[5]。在杀伤效应层面,免疫治疗激活的CD8+ T细胞不仅依赖穿孔素-颗粒酶和Fas-FasL等经典途径,其分泌的IFN-γ还会下调SLC3A2和SLC7A11、阻断胱氨酸摄取,从而促进肿瘤细胞脂质过氧化与铁死亡,铁死亡由此成为免疫与细胞死亡互作的范例[2]。
铜死亡是依赖FDX1介导蛋白脂酰化的铜依赖性细胞死亡,但肿瘤对它存在抵抗:缺氧微环境中HIF-1α经PDK1/3下调铜靶蛋白DLAT,并促进金属硫蛋白螯合线粒体铜[7];工程化策略如靶向铜转运体ATP7A的纳米平台则试图通过干预铜稳态放大铜死亡,并与热动力学治疗及免疫效应联合[8]。不过,抗肿瘤免疫与铜死亡之间是否存在内源性的因果回路,一直缺乏机制层面的回答。
本期Cell报道的Lei等人的工作正面回应了这一问题[6]。他们发现铜死亡诱导剂在免疫功能完整宿主中的抑瘤效果强于免疫缺陷宿主:发生铜死亡的肿瘤细胞充当一种免疫原性细胞死亡,释放损伤相关分子模式以激活树突状细胞、启动CD8+ T细胞应答;反过来,T细胞来源的IFN-γ经STAT1-IRF1信号轴上调FDX1转录,使肿瘤细胞对铜死亡更为敏感。这一自我强化的双向回路为联合策略提供了机制依据——铜死亡诱导剂与抗PD-L1联用可放大瘤内铜死亡,并在多种临床前模型中克服PD-L1治疗耐药。
这项研究将“IFN-γ增敏细胞死亡”的免疫-死亡偶联从铁死亡拓展到铜死亡,且方向不同:前者下调SLC3A2/SLC7A11,后者上调FDX1[2,6];同时也区别于依靠外源递送的铜死亡-免疫组合,刻画出一条有明确分子接头的内源回路,为破解免疫治疗耐药[1]提供了新的切入点。当然,现有证据均来自临床前模型[6],缺氧等抵抗程序[7]是否会限制该回路的效力、如何像TMB与GEP指导抗PD-1用药那样[5]筛选能从“铜死亡诱导+PD-L1阻断”中获益的患者,仍是悬而未决的问题。
- 1.Immune checkpoint therapy-current perspectives and future directions · Cell 2023
- 2.CD8+ T cells regulate tumour ferroptosis during cancer immunotherapy · Nature 2019
- 3.Signatures of T cell dysfunction and exclusion predict cancer immunotherapy response · Nat Med 2018
- 4.Gut microbiome influences efficacy of PD-1-based immunotherapy against epithelial tumors · Science 2018
- 5.Pan-tumor genomic biomarkers for PD-1 checkpoint blockade-based immunotherapy · Science 2018
- 6.Cuproptosis-immunity crosstalk informs strategy to overcome immunotherapy resistance · Cell 2026
- 7.Hypoxia inducible factor-1α drives cancer resistance to cuproptosis · Cancer Cell 2025
- 8.Regulating copper homeostasis of tumor cells to promote cuproptosis for enhancing breast cancer immunotherapy · Nat Commun 2024
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