综述：铜死亡在肺癌中的作用：非编码RNA调控、表观遗传学和肿瘤微环境重塑的枢纽

《Clinical and Experimental Medicine》：Cuproptosis in lung cancer: a nexus of ncRNA regulation, epigenetics, and tumor microenvironment Remodeling

本综述系统阐述了铜死亡（cuproptosis）这一新型程序性细胞死亡方式在肺癌中的关键作用。文章聚焦非编码RNA（ncRNA）通过调控铜代谢、表观遗传修饰（如m6A甲基化）和肿瘤微环境（TME）重塑影响肺癌进程的机制，揭示了相关长链非编码RNA（lncRNA）作为预后生物标志物和免疫治疗反应预测因子的潜力。作者强调，靶向铜死亡通路与ncRNA（如MALAT1、PVT1）的结合为克服化疗耐药、增强放疗敏感性提供了新策略，为肺癌精准治疗开辟了新方向。

　　

铜死亡：在肺癌中的作用和机制

铜死亡是一种由线粒体内铜离子（Cu²⁺）积累触发的新型程序性细胞死亡形式。其机制区别于凋亡、坏死性凋亡等其他死亡方式，不依赖于caspase激活，也不呈现典型的凋亡形态特征。当细胞内铜离子过量时，会直接与三羧酸循环（TCA cycle）中的脂酰化蛋白结合，导致这些蛋白聚集并伴随铁硫簇蛋白的减少，最终引发线粒体功能障碍、活性氧（ROS）爆发和蛋白毒性应激，从而导致细胞死亡。

在肺癌中，肿瘤细胞通常存在铜代谢紊乱，导致细胞内铜水平升高，这使得它们对铜死亡更为敏感。铜离子本身在肿瘤生长、转移和血管生成中扮演着双重角色。铜死亡相关基因，如铜转运蛋白CTR1、ATP7A/B等，对维持细胞内铜稳态至关重要，其失调是触发铜死亡的关键。因此，利用癌细胞的这一弱点诱导铜死亡，成为了一种有前景的选择性抗癌策略。

非编码RNA对肺癌铜死亡的调控

长链非编码RNA（lncRNA）和微RNA（miRNA）在调控肺癌铜死亡中扮演了核心角色。

lncRNA与铜死亡：lncRNA通过影响铜转运蛋白（如ATP7A/B, CTR1）的表达来调节铜稳态，其失调可导致铜积累并触发铜死亡。例如，LINC01232可通过与miRNA相互作用上调RAB22A等基因。研究已鉴定出多个与铜死亡相关的lncRNA预后特征，例如在肺腺癌（LUAD）中的13-lncRNA特征。特定的lncRNA，如OGFRP1、PTPRG-AS1，已被证实参与非小细胞肺癌（NSCLC）的进展。此外，lncRNA如AC002467.1、LINC01740等也被发现与肺鳞癌（LUSC）中的铜死亡相关。

miRNA与铜死亡：miRNA主要通过竞争性内源RNA（ceRNA）网络调控铜死亡。例如，lncRNA AC144450.1可以作为miR-424-5p的海绵，进而调控CBX2的表达。在支气管癌中异常表达的miR-7，也被发现可影响Raf1和EGFR的mRNA表达。

表观遗传调控与铜死亡：表观遗传修饰，特别是m6A RNA甲基化，通过稳定和调控ncRNA的功能，深刻影响着铜死亡。例如，lncRNA XIST的m6A甲基化水平影响其表达，进而影响结直肠癌（CRC）的增殖和转移。在LUAD中，m6A相关的lncRNA与细胞周期、卵母细胞减数分裂等通路相关，且m6A甲基化相关基因（如METTL3, YTHDC1）在基于铜死亡相关lncRNA（CRlncRNA）特征的高/低风险组患者中表达存在差异，表明m6A甲基化与CRlncRNA功能之间存在联系。

ncRNA通过液-液相分离（LLPS）调控铜死亡：液-液相分离是细胞形成无膜生物分子凝聚体的重要过程。lncRNA作为支架或锚点，在调控与铜死亡相关的基因表达中起关键作用。例如，H19可作为ceRNA海绵多种miRNA来调控凋亡和铁死亡；NEAT1形成核旁斑参与DNA损伤反应；MALAT1可影响线粒体功能和氧化应激反应。除了lncRNA，circRNA（如circVAMP3）、miRNA、mRNA等也参与LLPS，间接影响肿瘤进展，但其与铜死亡的直接关联仍需进一步探索。

lncRNA通过细胞周期动力学调控铜死亡：lncRNA通过调控细胞周期和增殖影响铜死亡敏感性。例如，在前列腺癌中，SNHG9的高表达促进细胞周期进展，其敲低导致G1期细胞增多并上调铜死亡关键基因FDX1和DLST的表达，增加细胞对铜死亡的敏感性。其他lncRNA如MALAT1、H19、PVT1、LINC00853等也通过调控PI3K/AKT、p53等信号通路影响细胞周期和增殖，进而调节癌细胞对铜死亡的应答。

lncRNA通过铜稳态和线粒体功能调控铜死亡：虽然铜离子过量可通过ROS依赖的DNA损伤诱导凋亡，但铜死亡本身并非通过DNA损伤响应通路直接介导。lncRNA主要是通过调控铜代谢相关基因和线粒体功能（如呼吸链、ROS产生）来精细调节线粒体对铜胁迫的反应。例如，PVT1可通过调节p53通路来影响细胞在铜胁迫下的存活，从而影响凋亡与铜死亡之间的平衡。

铜死亡与肺癌中的免疫调节

对肿瘤免疫微环境（TIME）的影响：铜死亡及相关CRlncRNA能显著塑造LUAD的免疫景观。基于CRlncRNA特征定义的高风险患者往往表现出较高的基质评分、较低的免疫评分和估计评分，表明其免疫环境相对不活跃。相反，低风险组则显示出更强的免疫细胞浸润和更高的免疫相关功能评分。特定的CRlncRNA与巨噬细胞、调节性T细胞（Tregs）和细胞毒性T细胞（CTLs）等关键免疫细胞的浸润相关。一些研究中，高风险组还表现出HLA相关通路和II型干扰素（IFN）反应的上调。

ncRNA介导的免疫逃逸：ncRNA，特别是lncRNA，在肺癌免疫逃逸中发挥重要作用。它们可以调控PD-L1等免疫检查点的表达。肿瘤内铜水平升高已被证明可促进PD-L1表达，帮助癌细胞逃避免疫攻击。某些lncRNA通过靶向GATA3等基因来抑制免疫反应，从而促进癌细胞的生存和进展。

铜死亡与COVID-19在肺癌中的相互作用：COVID-19感染会加重肺癌患者的预后。研究发现，合并COVID-19的NSCLC患者其铜死亡相关基因（如DLD, DLAT, NFE2L2）表达上调，表明病毒感染加剧了肺癌细胞的铜死亡活动。特定的CRlncRNA（如MAMDC2-AS1）特征可用于区分风险人群，高风险组表现出与Tregs、巨噬细胞和CTLs相关的免疫通路（如HLA、IFN-γ反应）上调，这揭示了铜死亡及相关ncRNA在COVID-19背景下调节肺癌免疫反应的潜在机制。

铜死亡与肺癌药物敏感性

铜死亡相关ncRNA在预测肺癌对化疗、靶向治疗和放疗的敏感性方面具有重要价值。

化疗：CRlncRNA特征可以预测患者对顺铂等化疗药物的敏感性。一般而言，高风险患者可能对某些化疗药物有更好的反应。然而，一些lncRNA也介导了化疗耐药，例如MALAT1可通过Wnt/β-catenin信号通路调节肺癌对顺铂的耐药性。

靶向治疗：CRlncRNA与EGFR抑制剂等靶向治疗的反应相关。例如，CBX2在EGFR野生型组中的表达显著高于突变型组。基于CRlncRNA特征，可以识别出可能对高风险患者有效的潜在药物，如西妥昔单抗、吉非替尼、埃博霉素B和吉西他滨。

放疗增敏：铜死亡与放疗增敏密切相关。诱导铜死亡可以增强癌细胞对辐射的敏感性。lncRNA通过调控铜死亡通路和DNA损伤修复（DDR）相关基因来影响放疗效果。例如，一个包含LUCAT1、AC104088.1等6个CRlncRNA的模型能更准确地预测NSCLC患者放疗后的预后。LUCAT1、PTPRG-AS1等lncRNA与放疗抵抗相关，而CRNDE则能增强放疗敏感性。将铜死亡诱导与免疫检查点抑制剂联合，有望进一步提高放疗疗效。

铜死亡与肿瘤微环境（TME）重塑

铜死亡相关ncRNA通过调节基质细胞、细胞外基质（ECM）和癌症干性参与TME重塑。

基质细胞活化：CRlncRNA可以影响TME内基质细胞的行为。例如，在胃癌中鉴定的6个lncRNA特征与TME评分和抗PD-1免疫检查点治疗的潜在反应相关。lncRNA PVT1被证实可与TME成分相互作用，促进凋亡抵抗和癌细胞存活。

细胞外基质重塑：lncRNA能够调节ECM，从而促进肿瘤侵袭和转移。TME中的ECM、免疫细胞和成纤维细胞都能影响lncRNA的表达，而lncRNA又能反过来作用于ECM，形成一个反馈回路，共同影响肿瘤进程。

铜死亡与干性

ncRNA在调节肿瘤干性和致癌通路中起重要作用，这与肿瘤的发生和治疗抵抗密切相关。

癌症干细胞（CSCs）具有自我更新和分化能力。lncRNA被证明可以调控CSCs的特性。例如，一些lncRNA通过拮抗特定蛋白的降解来促进癌症干性。lncRNA还能调控Wnt/β-catenin、PI3K/AKT/mTOR等关键信号通路，这些通路对维持细胞干性至关重要。研究表明，当癌细胞向更具异质性的状态转变时，可能对铜诱导的应激和铜死亡更敏感，这使得调控干性的lncRNA成为诱导铜死亡的治疗策略的潜在靶点。

治疗意义与未来方向

铜死亡作为治疗靶点：利用癌细胞对铜死亡敏感性更高的特点，开发诱导铜死亡的药物或调节铜代谢的制剂（如铜螯合剂），是选择性杀伤癌细胞的有前景策略。

ncRNA疗法：鉴于ncRNA在调控铜死亡中的核心作用，开发靶向ncRNA的疗法备受关注。策略包括使用反义寡核苷酸（ASOs）沉默致癌lncRNA（如HOTAIR），或利用小分子抑制剂阻断lncRNA功能，从而使癌细胞对铜死亡更敏感。

联合疗法：将铜死亡诱导与化疗、放疗、免疫治疗（特别是免疫检查点抑制剂）等其他疗法相结合，显示出协同增强疗效的潜力。基于CRlncRNA特征的患者分型有助于实现治疗方案的个性化。

个性化医疗：根据患者肿瘤特异的lncRNA表达谱制定治疗策略，是未来的发展方向。这有助于设计针对性疗法，提高肿瘤对铜死亡的易感性。

挑战与机遇：当前仍面临诸多挑战，包括需要更深入地阐明lncRNA调控铜死亡的具体分子机制，提高ncRNA疗法的特异性以减少脱靶效应，以及开发高效、靶向的ncRNA递送系统。进一步研究铜积累触发线粒体功能障碍和细胞死亡的详细过程，对于推动该领域发展至关重要。

铜死亡作为一种独特的受调控细胞死亡形式，在肺癌进展中扮演重要角色，并受到ncRNA和表观遗传修饰的精密调控。这些ncRNA影响着肿瘤发生、免疫逃逸、耐药性和TME重塑，使其成为极具潜力的诊断生物标志物和治疗靶点。靶向铜死亡通路，尤其是通过ncRNA相关疗法和个性化医疗策略，为改善肺癌预后和治疗效果带来了新的希望。未来的研究应致力于优化这些干预措施，并验证相关生物标志物，以促进其临床转化应用。