综述:靶向Keap1/Nrf2轴在癌症中的作用:分子机制与药物干预

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Investigational New Drugs 2.7

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  这篇综述系统阐述了核因子E2相关因子2(Nrf2)在癌症中的双重作用机制及其靶向治疗策略。作为氧化应激和炎症的核心调控因子,Nrf2通过Kelch样ECH关联蛋白1(Keap1)介导的调控网络影响肿瘤发生发展。文章重点探讨了靶向Keap1/Nrf2轴的新型小分子抑制剂研发进展,为癌症治疗提供了新的药物干预思路。

  

Nrf2调控的双面性:从细胞保护到促癌机制

核因子红细胞2相关因子2(Nrf2)作为细胞防御系统的核心调控者,通过调控200多个涉及氧化还原平衡、解毒代谢和蛋白酶体功能(proteostasis)的基因表达,维持细胞内环境稳定。在正常生理状态下,Kelch样ECH关联蛋白1(Keap1)通过泛素-蛋白酶体途径持续降解Nrf2。然而,在氧化应激或致癌突变条件下,这种负调控被破坏,导致Nrf2异常激活。

Keap1-Nrf2-ARE信号通路的分子开关

Keap1作为Nrf2的主要负调控因子,其半胱氨酸残基(Cys151、Cys273和Cys288)的氧化修饰会引发构象变化,导致Nrf2逃逸降解。游离的Nrf2转位至细胞核后,与Maf蛋白形成异源二聚体,识别抗氧化反应元件(ARE)并启动下游靶基因转录。值得注意的是,肿瘤组织中常见的Keap1失活突变或NRF2增益突变,使该通路成为癌症治疗的潜在靶点。

Nrf2在肿瘤微环境中的复杂作用

持续激活的Nrf2通过多重机制促进肿瘤进展:

  1. 1.

    代谢重编程:增强糖酵解(Warburg效应)和谷氨酰胺分解,为肿瘤提供生物合成前体

  2. 2.

    化疗抵抗:上调药物外排泵(如ABC转运体)和解毒酶(GST、NQO1)

  3. 3.

    免疫逃逸:调节PD-L1表达并抑制CD8+T细胞浸润

  4. 4.

    基因组不稳定:异常抗氧化状态导致DNA损伤修复缺陷

靶向干预策略的最新进展

目前针对该通路的抑制剂主要分为三类:

  1. 1.

    直接Nrf2抑制剂:如鸦胆子素D(Brucein D)通过阻断Nrf2-Maf结合抑制转录活性

  2. 2.

    Keap1-Nrf2相互作用抑制剂:如化合物ML385特异性结合Nrf2的Keap1结合域

  3. 3.

    表观遗传调控剂:组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)可下调NRF2 mRNA表达

临床转化面临的挑战包括:组织特异性毒性(Nrf2在正常组织的保护作用)和代偿机制激活。最新临床试验显示,Nrf2抑制剂与常规化疗联用可显著增强抗肿瘤效果,特别是在Keap1突变型非小细胞肺癌(NSCLC)中观察到客观缓解率提升。未来研究将聚焦于生物标志物开发和给药方案优化,以实现精准靶向治疗。

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