综述：细胞焦亡在卵巢癌中的作用

　　本综述系统探讨了细胞焦亡（pyroptosis）的分子机制及其在卵巢癌（OC）发生、发展、预后和治疗中的作用。文章深入解析了炎症小体（inflammasome）、半胱天冬酶（caspase）和Gasdermin（GSDM）家族蛋白介导的经典与非经典通路，强调了其在肿瘤免疫微环境（TME）调控和化疗耐药中的双重角色，为卵巢癌的监测与治疗提供了新视角。

　　

细胞焦亡的分子机制与通路

细胞焦亡是一种依赖于Gasdermin（GSDM）家族蛋白介导的质膜孔道形成和炎症因子释放的程序性细胞死亡（RCD）形式。其独特的细胞死亡形态源于GSDM在质膜上形成的孔道，这些孔道作为非选择性通道，破坏细胞内外离子平衡，导致大量水分涌入、细胞肿胀和破裂。同时，GSDM孔道还通过膜转运、囊泡释放和膜破裂等方式释放大量炎症因子。

细胞焦亡的核心分子机制包括三个关键组成部分：炎症小体、半胱天冬酶和Gasdermin蛋白。炎症小体是多蛋白复合物，通常根据其传感器蛋白命名，主要包括NOD样受体（NLR）家族（如NLRP1、NLRP3、NLRC4）和PYHIN家族（如AIM2和Pyrin）。这些传感器通过衔接蛋白ASC（含CARD结构域）与procaspase-1连接，使其裂解为活性的caspase-1，进而切割GSDMD，释放其N端片段（GSDMD-NT）。GSDMD-NT插入质膜形成孔道，导致细胞渗透性溶解并释放成熟IL-1β和IL-18。

经典通路通过炎症小体（如NLRP3、NLRP1、NLRC4、AIM2和Pyrin）识别病原体相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs），激活caspase-1/GSDMD依赖的 pyroptosis。非经典通路则由革兰阴性菌的脂多糖（LPS）直接结合并激活人caspase-4/-5（或小鼠caspase-11），切割GSDMD形成孔道，但此途径不能直接处理IL-1β和IL-18。LPS刺激还可通过K⁺外流激活NLRP3炎症小体，间接引发caspase-1介导的细胞焦亡。

Gasdermin家族的结构与功能

Gasdermin（GSDM）家族是细胞焦亡的关键执行者，包括GSDMA、B、C、D、E和DFNB59（PJVK）。除DFNB59外，GSDMs均包含N端（GSDM-NT）、连接区和C端（GSDM-CT）结构域。C端以球状构象完全覆盖N端，形成自抑制状态。激活后，GSDM-NT暴露，其保守结构包含β1-β2环（“腕”区）、球状“掌”亚域（含形成孔顶的α1-螺旋“拇指”）和四个延伸β-链（作为“手指”插入脂双层）。

GSDM寡聚化和孔道形成可通过两种机制发生：一是GSDM单体或小寡聚体插入膜后形成弧状或缝状结构，最终融合成环状孔；二是先在胞质内组装成完整环状寡聚体，再与膜弱关联后成孔。哺乳动物GSDM孔通常由24-34个对称排列的原体组成，内径约15-21.5 nm，允许成熟细胞因子通过并维持膜完整性。

GSDM孔道在细胞焦亡中具有双重功能：释放IL-1β、IL-18等炎症因子，以及引起水流入导致渗透失衡和细胞破裂。不同GSDM成员可通过特定机制激活，如GZMA切割GSDMB、caspase-8切割GSDMC、caspase-1/-11切割GSDMD、caspase-3切割GSDME等。

细胞焦亡在卵巢癌发生发展中的作用

卵巢癌（OC）是全球女性第七大常见恶性肿瘤，其中上皮性卵巢癌（EOC）占90%以上。由于缺乏有效筛查方法，约80%患者确诊时已为晚期，5年总生存率低于50%，化疗耐药是导致预后差的主要原因。近年研究表明，细胞焦亡与卵巢癌密切相关，可能为监测和治疗提供新策略。

炎症小体的双重角色

NLRP3是研究最深入的炎症小体，在卵巢癌中表达上调且与不良预后相关。MicroRNA-22（miR-22）作为NLRP3的内源性抑制剂，通过负调控NLRP3和PI3K/AKT通路减少OC细胞增殖和上皮间质转化（EMT）。NLRP3在顺铂耐药细胞中显著上调，沉默其表达可抑制增殖和迁移并促进凋亡。相反，部分研究认为OC与正常组织间NLRP3表达无显著差异，可能源于方法学差异。最新临床证据表明NLRP3在EOC组织中上调，与预后差相关，且LPS/ATP激活NLRP3可促进EOC增殖并增加IL-1β和PD-L1水平。药理学抑制NLRP3可降低PD-L1表达和肿瘤生长。

AIM2炎症小体可通过caspase-1激活IL-1β和IL-18，且不依赖NLRP3，可能参与子宫内膜异位症向癌的转化。TMS1/ASC基因在卵巢透明细胞癌（CCOC）中异常甲基化频率较高，表观沉默导致凋亡抵抗，促进肿瘤细胞存活和进展。

半胱天冬酶的调控作用

Caspase-1通过调节FAM111B（OC中过表达的癌相关蛋白）和其他炎症小体相关通路参与OC发展。对caspase-3和caspase-8的研究主要聚焦于耐药性和凋亡诱导。OC细胞通过下调caspase-3活性和上调Bcl-2、Bcl-XL等抗凋亡蛋白产生顺铂耐药。低剂量辐射联合化疗药物可上调caspase-3表达、抑制抗凋亡蛋白，克服顺铂耐药。膳食异黄酮或大豆食品高摄入与OC风险降低相关，金雀异黄素（genistein）可能通过调节caspase-3、Bcl-2和血管内皮生长因子发挥化学预防作用。

Caspase-8在肿瘤微环境中失调，增强其表达可提高化疗疗效。孕酮联合骨化三醇处理可增加caspase-8活性并促进OC细胞凋亡。药理学抑制研究显示，尼日利亚菌素诱导的细胞焦亡在化疗敏感和耐药细胞中具有不同caspase依赖性：敏感细胞中抑制caspase-1、-4、-6或-8可有效阻断焦亡，而耐药细胞中仅caspase-1抑制有效。

Gasdermin家族的表达与功能

GSDMC和GSDMD在浆液性卵巢癌中高表达，与预后不良和无进展生存期（PFS）缩短相关。但切割GSDMD的半胱天冬酶表达不足会阻止其孔道形成功能。高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）患者存在网膜冠状样结构（CLS）者预后更差。网膜脂肪细胞中GSDMD高表达与晚期OC化疗耐药和不良预后强烈相关。

OC患者胆固醇代谢异常促进疾病进展，细胞膜胆固醇水平升高会阻碍GSDM-NT插入膜，抑制孔形成。GSDME被视为肿瘤抑制分子，可激活肿瘤相关免疫细胞，但在浆液性OC中表达低。雌激素处理在体外可显著上调化疗敏感OC细胞中GSDMC和GSDMD mRNA表达，但对耐药细胞无此效应。异位过表达GSDMC或GSDMD仅增强敏感细胞活力，提示雌激素对gasdermin通路的调控作用取决于OC细胞的化疗敏感性状态。

长链非编码RNA的调控

长链非编码RNA（lncRNA）作为细胞焦亡的上游调控分子，功能更为明确。lncRNA HOTTIP在OC组织和细胞系中显著上调，沉默其表达可增加IL-18、IL-1β和NLRP1水平。进一步研究显示HOTTIP通过靶向miR-148a-3p/AKT2轴抑制NLRP1炎症小体形成，进而抑制ASK1/JNK信号，最终抑制细胞焦亡并促进细胞增殖和OC进展。相反，lncRNA GAS5在卵巢癌中表达降低，过表达GAS5可抑制miR-96-5p，促进NLRP3表达并诱导细胞焦亡。

细胞焦亡在卵巢癌预后与治疗指导中的应用

多项研究通过生物信息学分析探讨了OC患者细胞焦亡相关基因（PRGs）和蛋白的表达水平及其与诊断和预后的相关性。

Ye等从33个差异表达基因（DEGs）中鉴定出7个关键PRGs，并基于此构建风险模型。Liu等根据免疫细胞浸润特征将30个PRGs分为三组：A组（基质高浸润）、B组（低浸润）和C组（实质高浸润）。团队构建了PRG评分，B组评分最高、临床结果最差，低PRG评分患者对免疫检查点抑制剂（ICI）治疗反应更佳，CD8⁺ T细胞高浸润增强了抗PD-1/CTLA-4疗效。

Gao等基于PRGs构建Pyrsig评分系统评估个体预后和肿瘤微环境（TME）免疫景观。低Pyrsig评分与不良临床结局、存活率降低和免疫浸润减少相关，而高评分与免疫检查点分子、白细胞介素、干扰素、趋化因子和MHC分子表达升高相关。低评分患者对顺铂、长春瑞滨、多西他赛和多柔比星等化疗药物更敏感，高评分患者对紫杉醇、奥拉帕利、吉西他滨、吉非替尼和舒尼替尼反应更好。此外，低评分患者从抗PD-L1治疗中获益显著，生存期延长。

细胞焦亡在卵巢癌治疗中的应用

细胞焦亡可触发非特异性免疫与特异性免疫间的相互作用，调节肿瘤微环境，诱导免疫刺激反应并激活抗肿瘤免疫，被视为癌症治疗的新策略。

化疗药物的双重机制

铂类药物是OC的一线化疗方案，紫杉醇联合铂类化疗是临床标准方案。顺铂和紫杉醇通过调节凋亡和诱导细胞焦亡发挥抗肿瘤作用，双机制可能增强其疗效。紫杉醇诱导有丝分裂停滞期间，cGAS依赖性IRF3磷酸化（Ser386和Ser396）促进RIPK1/FADD/caspase-8复合物组装，导致caspase-8激活和GSDME介导的细胞焦亡。顺铂上调lncRNA MEG3，激活NLRP3/caspase-1/GSDMD焦亡通路，抑制肿瘤生长和转移。

与邻近正常组织相比，OC组织中脂肪质量和肥胖相关蛋白（FTO）表达显著下调。FTO过表达增强顺铂（DDP）敏感性并上调NLRP3表达，在异种移植模型中抑制肿瘤发生。机制上，FTO促进NLRP3/caspase-1/GSDMD依赖性焦亡，增加DDP化学敏感性并抑制OC进展。

针对OC耐药，新剂型或通路探索成为焦点。α-NETA可显著增加caspase-4和GSDMD等焦亡相关分子表达，减小上皮性卵巢癌（EOC）小鼠模型肿瘤大小，展现出新型化疗潜力。全反式维甲酸（ATRA）对OC有体外疗效，但许多细胞系存在耐药。研究发现RXR在EOC中高表达，选择性RXR激动剂Besharotin在较低浓度下比ATRA更安全有效，通过caspase-4/GSDME通路诱导凋亡和焦亡。

细胞因子受体样因子1（CRLF1）在OC中高表达与生存差和化疗耐药相关，它通过ASK1/JNK/caspase-3/GSDME通路抑制焦亡并促进AKT激活，进而抑制该级联反应。靶向CRLF1可能促进焦亡并增强化学敏感性。Ras相关C3肉毒杆菌毒素底物1（RAC1）信号通路异常激活或抑制在多种疾病中起关键作用，RAC1在OC中高表达并抑制PAK4泛素化降解，通过PAK4/MAPK通路抑制caspase-1/GSDMD介导的经典焦亡，从而促进紫杉醇耐药。RAC1抑制剂联合紫杉醇可能逆转耐药。

小分子抑制剂的应用

特定小分子抑制剂可诱导OC细胞焦亡，影响肿瘤细胞死亡和免疫反应，促进抗肿瘤效果。CBL0137调节p53和核因子κB（NF-κB），在多种癌症中发挥抗肿瘤作用。FACT复合物是转录延伸因子，可抑制ROS诱导的细胞死亡。CBL0137通过抑制FACT促进ROS产生，诱导BAX结合线粒体外膜，增加线粒体膜通透性并释放细胞色素c（Cyt c），激活caspase-9和caspase-3，切割GSDME诱导焦亡。

BI2536（细胞周期调节剂和PLK1抑制剂）激活caspase-3，诱导OC细胞凋亡和GSDME介导的焦亡，并增强肿瘤部位CD8⁺ T细胞浸润，提升抗肿瘤免疫。ARID1A突变见于约50%卵巢透明细胞癌（OCCC）病例。Zhou等发现，在ARID1A缺陷型OCCC中抑制甲羟戊酸通路可驱动炎症小体介导的免疫调节性焦亡，与免疫检查点阻断（ICB）协同。甲羟戊酸通路抑制剂（如辛伐他汀）可能通过促进焦亡抑制肿瘤细胞生长并增强抗肿瘤免疫，但此效应仅限于ARID1A突变型OCCC。

SF3B1是编码剪接因子3b亚基的最常见突变基因，在卵巢癌中高表达且与预后差和细胞毒性免疫细胞浸润减少相关。Pladienolide B（PB）是靶向SF3B1的癌细胞生长强效抑制剂，可诱导OC细胞焦亡并促进细胞毒性淋巴细胞浸润，还增加程序性死亡配体1（PD-L1）表达，与ICB治疗协同作用。PARP抑制剂奥拉帕利和尼拉帕利通过NF-κB-TNF-caspase-8-GSDMD/E轴诱导卵巢癌焦亡，激活的caspase-8直接切割GSDMD或通过caspase-3间接激活GSDME，焦亡性细胞死亡随后增强抗肿瘤免疫反应。

天然产物与代谢调节剂的作用

中药提取物和代谢调节剂可通过诱导焦亡抑制OC细胞增殖，为新型疗法提供策略。蛇床子素（osthole）可诱导GSDME依赖性焦亡并抑制OC细胞增殖。川陈皮素（nobiletin）是柑橘类提取的多甲氧基黄酮，可诱导OC中ROS产生和自噬，促进GSDMD/GSDME介导的焦亡。

肿瘤代谢可在三个层面被靶向：肿瘤细胞、肿瘤微环境和系统代谢调节。细胞焦亡也可调节细胞代谢过程。三羧酸（TCA）循环中，柠檬酸（CA）水平在卵巢癌中显著低于良性卵巢组织，CA可能作为OC潜在生物标志物，通过CASP4/TXNIP/NLRP3/GSDMD通路促进OC细胞焦亡。

糖酵解对癌症干细胞（CSCs）至关重要，与肿瘤化疗耐药、转移和复发密切相关。糖酵解酶PFKFB3在OC患者和细胞系中mRNA上调，其表达与OC细胞增殖、转移和不良预后相关。PFKFB3表达抑制OC中caspase-3/9活性和NLRP3表达，减少NLRP3诱导的焦亡。二十二碳六烯酸（DHA）是一种必需多不饱和脂肪酸，可通过增加caspase-1蛋白水平诱导卵巢癌焦亡。OC（尤其是HGSOC）常对免疫治疗不敏感，但DHA在OC细胞中诱导焦亡而非凋亡，为OC免疫治疗带来希望。藤黄酸（GA）是藤黄树树脂提取的天然化合物，具有强效抗肿瘤活性，最新研究显示其通过ROS/p53/线粒体/caspase-3/GSDME信号通路诱导OC细胞焦亡。

代谢与焦亡的相互作用为靶向OC弱点的联合疗法提供了宝贵见解，需进一步研究阐明分子机制并评估这些化合物在综合癌症治疗中的潜力。

细胞焦亡在卵巢癌前驱病变中的干预

孕酮（P4）可诱导高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）前驱细胞发生焦亡，为基于焦亡的癌症预防干预提供了新途径。TP53突变常见于浆液性输卵管上皮内癌（STIC），这是一种可迅速进展为HGSOC的前驱病变。P4通过刺激成纤维细胞分泌IL-6、增加TP53缺陷细胞中ROS，并通过NLRP3/caspase-1/GSDMD通路诱导焦亡，激活HGSOC前驱细胞的内在细胞死亡途径。靶向焦亡以消除HGSOC前驱细胞是一种有前景的治疗策略，但需进一步研究推动临床转化。

慢性炎症创造促进细胞增殖、存活和遗传改变的微环境，从而促进癌症发展。盆腔炎性疾病（PID）作为下生殖道慢性炎症，与OC密切相关。病原体包括支原体、衣原体、人乳头瘤病毒（HPV）和人巨细胞病毒（HCMV）。最新研究表明，沙眼衣原体可通过NF-κB/caspase-1/caspase-11/GSDMD通路诱导巨噬细胞焦亡，导致LDH和IL-1β释放。这种焦亡性细胞死亡引起膜破裂、网状体复制减少和原体成熟降低，从而降低衣原体感染性。HCMV表面暴露糖蛋白作为病毒PAMPs，通过NF-κB和NLRP3炎症小体激活巨噬细胞，进而通过caspase-1/GSDMD通路促进焦亡和IL-1β分泌。但HCMV诱导焦亡的利弊平衡（主要是促进病毒清除还是导致组织损伤）尚待完全阐明。这些感染诱导的炎症反应洞察了慢性炎症、传染源和致癌作用之间的复杂相互作用，为癌症预防和治疗策略的开发提供了信息。

讨论与展望

近年来，细胞焦亡的分子通路逐渐被阐明。除经典和非经典通路外，传统视为凋亡酶的caspase-3和caspase-8也被证实参与焦亡激活，建立了焦亡与其他程序性细胞死亡形式间的复杂联系。自噬通过促进NLRP3降解负调控焦亡，而铁死亡可促进焦亡。自噬激活减弱NLRP3过度激活。铁（Fe²⁺）和活性氧（ROS）诱导剂可通过Tom20-Bax-caspase-GSDME通路触发焦亡，调节肿瘤进展。这些发现为我们理解焦亡的复杂机制增添了新维度。

在直接肿瘤治疗和调节抗肿瘤免疫方面，促进焦亡的疗法是卵巢癌管理的有前景策略。然而，仍存在若干挑战。评估小分子抑制剂（尤其是促进焦亡者）的临床研究目前有限，靶向药物开发仍处于起步阶段。此外，紫杉醇或顺铂等药物虽能诱导焦亡，但常受耐药性发展限制。新型小分子抑制剂（如α-NETA、BI2536和辛伐他汀）在体外和动物模型中显示出鼓舞人心的结果，但需深入研究阐明分子机制并推动其临床应用。