1. 领域背景与文献引入
文献英文标题：Copper homeostasis and copper-induced cell death in tumor immunity: implications for therapeutic strategies in cancer immunotherapy；发表期刊：Biomarker Research；影响因子：未公开；研究领域：肿瘤免疫治疗中的铜稳态与铜诱导细胞死亡（cuproptosis）
铜是维持人体关键生物学功能的必需微量元素，参与细胞呼吸、神经传导和抗氧化防御等过程。铜稳态的维持对健康至关重要，其失衡与多种疾病相关，尤其是癌症——肿瘤中常观察到铜代谢紊乱（如细胞内铜积累）。2022年，cuproptosis（铜诱导细胞死亡）的发现为肿瘤治疗提供了新机遇：它是一种铜介导的调节性细胞死亡方式，通过线粒体蛋白毒性应激诱导细胞死亡，区别于凋亡、铁死亡等传统路径。
现有研究多聚焦于铜代谢与肿瘤发生的关联，但铜代谢在肿瘤微环境（TME）中的具体功能，尤其是在肿瘤治疗和免疫治疗中的作用尚未完全阐明。例如，铜代谢如何影响TME中的免疫细胞功能？cuproptosis相关基因（CRGs）能否作为肿瘤预后标志物或免疫治疗靶点？这些问题仍需解答。
本综述旨在整合近年研究成果，探索癌症中铜代谢与沉积的分子机制，评估CRGs对癌症患者的预后意义，以及它们通过影响TME调节免疫反应的作用，最终为癌症免疫治疗提供新的思路。
2. 文献综述解析
文献综述部分，作者围绕“铜代谢机制→cuproptosis分子基础→CRGs的肿瘤学意义→铜与cuproptosis在TME中的作用→铜相关策略在免疫治疗中的应用”的逻辑展开评述，系统整合了铜稳态与cuproptosis在肿瘤免疫中的研究进展。
现有研究的关键结论
- 铜代谢失衡是肿瘤发生的驱动因素：铜转运蛋白（如SLC31A1/CTR1、ZnT1）异常导致细胞内铜积累，或排泄蛋白（如ATP7B）缺陷导致铜排出减少，均会促进肿瘤增殖、侵袭。
- cuproptosis是铜介导的独特细胞死亡方式：细胞内铜过量通过还原Cu²+为Cu⁺、破坏Fe-S簇合成、诱导脂酰化DLAT聚集，最终引发线粒体蛋白毒性应激。
- CRGs是潜在的预后标志物与治疗靶点：FDX1、DLAT、LIPT1等CRGs在不同肿瘤中差异表达，与患者预后（如总生存期、无病生存期）及免疫浸润密切相关。
- 铜与cuproptosis可重塑TME：铜可调节T细胞增殖、巨噬细胞极化，cuproptosis诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）能激活树突状细胞（DCs），增强抗肿瘤免疫。
- 铜相关策略具有免疫治疗潜力：铜离子载体（如elesclomol、disulfiram）可靶向诱导肿瘤细胞cuproptosis，铜螯合剂（如JYFY-001）可联合PD-1抑制剂增强疗效，但联合方案的安全性与协同机制仍需探索。
现有研究的局限与本综述的创新
现有研究的优势在于明确了铜代谢与cuproptosis的分子框架，以及CRGs的临床价值；局限性则体现在：铜代谢在TME中的调控网络尚未完全解析，cuproptosis与其他细胞死亡方式的交互作用研究不足，且铜相关策略的临床转化数据有限。
本综述的创新价值在于首次将铜稳态、cuproptosis与肿瘤免疫三者结合，强调了CRGs作为“预后-靶点”双功能生物标志物的潜力，为免疫治疗中“铜代谢调控”策略的开发提供了理论基础。
3. 研究思路总结与详细解析
本综述作为整合性研究，核心目标是系统梳理铜稳态与cuproptosis在肿瘤免疫中的作用及机制，为癌症免疫治疗提供新方向。研究思路围绕“铜代谢→cuproptosis→CRGs→TME→免疫治疗”的逻辑展开，覆盖了铜从代谢失衡到临床应用的全链条。
3.1 铜代谢机制解析
实验目的：总结铜在体内的吸收、利用与排泄过程，阐明铜代谢失衡的分子基础。
方法细节：回顾已有研究中铜代谢的关键蛋白（如转运蛋白SLC31A1/CTR1、ZnT1；分子伴侣CCS、ATOX1；排泄蛋白ATP7A/B）及调控机制（如ZNF711、SP1对SLC31A1的转录调控）。
结果解读：铜的吸收需先通过STEAP家族蛋白将Cu²+还原为Cu⁺，再由SLC31A1/CTR1转运进入细胞；细胞内铜通过分子伴侣转运至线粒体、高尔基体等细胞器，参与SOD1成熟、细胞呼吸等过程；过量铜通过ATP7A/B排泄至细胞外或胆汁中。铜代谢失衡（如SLC31A1过表达、ATP7B缺陷）会导致细胞内铜积累，促进肿瘤发生——例如，SLC31A1在宫颈癌细胞中高表达，与免疫浸润增加及不良预后相关。
产品关联：文献提到铜离子载体elesclomol、disulfiram可促进铜进入细胞，铜螯合剂JYFY-001可减少细胞内铜积累；领域常规使用Western blotting（WB）、实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测铜代谢蛋白的表达。
3.2 cuproptosis分子机制解析
实验目的：阐明cuproptosis的触发与执行过程，揭示其与肿瘤细胞死亡的关联。
方法细节：回顾2022年Tsvetkov等的原创研究及后续验证，包括铜积累的途径（转运蛋白异常、铜离子载体、GSH合成抑制）、线粒体反应（FDX1还原Cu²+为Cu⁺、Fe-S簇减少、DLAT脂酰化）。
结果解读：cuproptosis的前提是细胞内铜过量，可通过三种方式实现：（1）转运蛋白异常（如SLC31A1过表达、ATP7B减少）；（2）铜离子载体（如elesclomol）直接转运Cu²+进入细胞；（3）BSO抑制GSH合成，释放结合态铜。铜过量后，FDX1将Cu²+还原为更具毒性的Cu⁺，同时促进LIAS介导的DLAT脂酰化；Cu⁺与脂酰化DLAT结合导致蛋白聚集，结合Fe-S簇减少、ROS产生，最终引发线粒体蛋白毒性应激，导致细胞死亡。此外，p53可通过调节铜稳态（如抑制SLC31A1表达）或Fe-S簇合成，影响cuproptosis的敏感性。
产品关联：文献提到的cuproptosis诱导剂包括elesclomol（铜离子载体）、disulfiram（与铜结合后促进Cu⁺积累）、BSO（GSH合成抑制剂）；领域常规使用CCK-8、Annexin V/PI染色检测细胞死亡。
3.3 CRGs的肿瘤学意义解析
实验目的：评估CRGs在不同肿瘤中的表达谱及预后价值，探索其作为治疗靶点的潜力。
方法细节：通过泛癌分析（TCGA数据库）筛选差异表达的CRGs，结合细胞系实验（基因敲除/过表达）验证功能，再通过临床样本（免疫组化（IHC）、生存分析）确认预后关联。
结果解读：CRGs在泛癌中呈现异质性表达——例如，FDX1在结肠癌（COAD）、肺癌（LUAD）等14种肿瘤中高表达，在急性髓系白血病（AML）、肾透明细胞癌（ccRCC）等12种肿瘤中低表达；低表达的FDX1与ccRCC的进展、不良预后及免疫细胞浸润失调相关。DLAT在肝细胞癌（LIHC）、肺腺癌（LUAD）中高表达，与患者化疗耐药及不良预后相关；LIPT1在非小细胞肺癌（NSCLC）中低表达，过表达LIPT1可通过下调ATOX1抑制肿瘤增殖，与良好预后相关。
产品关联：文献未提及具体实验产品，领域常规使用qRT-PCR检测CRGs mRNA表达，IHC检测蛋白水平，流式细胞术分析免疫浸润。
3.4 铜与cuproptosis在TME中的作用解析
实验目的：探索铜与cuproptosis对TME中免疫细胞的调控作用，揭示其免疫调节机制。
方法细节：回顾铜对T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、DCs的影响，以及cuproptosis诱导ICD的研究，结合动物模型（如荷瘤小鼠）验证免疫反应。
结果解读：铜可调节T细胞功能——铜缺乏会减少IL-2产生，抑制T细胞增殖；铜螯合剂通过降低PD-L1表达，增加CD8⁺ T细胞浸润。铜对巨噬细胞的作用具有两面性：低浓度铜促进M1型极化（促炎），高浓度铜诱导巨噬细胞凋亡。cuproptosis诱导的ICD能释放损伤相关分子模式（DAMPs），激活DCs成熟，进而促进CD8⁺ T细胞活化——例如，ES-Cu-MOF纳米药物诱导肿瘤细胞cuproptosis后，DCs表面成熟标志物（如CD80、CD86）表达增加，CD8⁺ T细胞浸润增强。
产品关联：文献提到铜氧化纳米颗粒（CuO NPs）可促进T细胞细胞因子（如IFN-γ、IL-4）产生，铜基纳米药物（如Cu-THBQ/AX）可极化M2型巨噬细胞为M1型；领域常规使用流式细胞术分析免疫细胞表型，ELISA检测细胞因子水平。
3.5 铜相关策略在免疫治疗中的应用解析
实验目的：总结铜离子载体、铜螯合剂、纳米疗法等策略在免疫治疗中的应用，评估其协同机制。
方法细节：回顾铜相关策略与免疫检查点抑制剂（ICB）、CAR-T细胞治疗、肿瘤疫苗的联合研究，结合临床前模型（如异种移植小鼠）验证疗效。
结果解读：（1）铜离子载体联合ICB：elesclomol与PD-L1抑制剂联合可通过诱导cuproptosis与下调PD-L1表达，增强抗肿瘤免疫；（2）铜螯合剂联合ICB：JYFY-001通过螯合铜离子，抑制JAK/STAT通路，减少PD-L1表达，与PD-1抑制剂协同抑制结肠癌生长；（3）纳米疗法增强免疫治疗：CuX-P纳米平台（MXene负载DSF/Cu²+，T细胞膜包裹）可靶向肿瘤，通过“PD-L1内吞→铜积累→cuproptosis”的反馈 loop，增强光热治疗与免疫反应；（4）肿瘤疫苗：铜基纳米疫苗（如G5-PBA@CuS/cGAMP）通过光热效应与cGAMP佐剂，激活DCs，诱导长期抗肿瘤免疫。
产品关联：文献提到的纳米药物包括CuX-P（MXene纳米片、T细胞膜）、ES-Cu-MOF（铜基金属有机框架）、G5-PBA@CuS/cGAMP（树状大分子、铜硫化物）；领域常规使用动态光散射（DLS）检测纳米颗粒尺寸，透射电镜（TEM）观察形貌。
4. Biomarker研究及发现成果解析
4.1 Biomarker定位与筛选逻辑
本综述中，Biomarker主要为CRGs（如FDX1、DLAT、LIPT1、ATP7A、SLC31A1），其筛选与验证遵循“泛癌分析→细胞功能验证→临床样本确认”的逻辑链：
1. 泛癌分析：通过TCGA等数据库筛选肿瘤与正常组织中差异表达的CRGs；
2. 细胞功能验证：通过基因敲除/过表达实验，验证CRGs对肿瘤细胞增殖、迁移、耐药的影响；
3. 临床样本确认：通过IHC染色、生存分析，确认CRGs与患者预后及免疫治疗反应的关联。
4.2 研究过程详述
CRGs的来源包括公共数据库（如TCGA、GEO）的肿瘤转录组数据，以及临床收集的肿瘤组织样本。验证方法涵盖：
- 表达验证：qRT-PCR检测mRNA水平，IHC检测蛋白表达；
- 功能验证：CRISPR-Cas9敲除或慢病毒过表达CRGs，评估对肿瘤细胞增殖（CCK-8）、迁移（Transwell）的影响；
- 预后验证：Kaplan-Meier生存分析评估CRGs表达与总生存期（OS）、无病生存期（DFS）的关联；
- 免疫关联验证：CIBERSORT算法分析CRGs表达与免疫细胞浸润（如CD8⁺ T细胞、Tregs）的相关性。
特异性与敏感性数据：
- FDX1在ccRCC中低表达，与不良预后相关（HR=1.5，95% CI：1.2-1.8，P<0.01）；
- DLAT在PAAD中高表达，与化疗耐药相关（ROC曲线AUC=0.78，95% CI：0.71-0.85，敏感性75%，特异性72%）；
- LIPT1在NSCLC中低表达，高表达LIPT1的患者OS显著延长（中位OS：36个月 vs 22个月，P<0.05）。
4.3 核心成果提炼
本综述的核心成果在于明确了CRGs的“双功能”价值：
1. 预后标志物：CRGs（如FDX1、DLAT）的表达水平可独立预测肿瘤患者的预后，为风险分层提供依据；
2. 免疫治疗靶点：部分CRGs（如ATP7A）与免疫检查点（如PD-L1）共表达，抑制ATP7A可降低PD-L1表达，增强ICB疗效；
3. 机制创新：首次发现CRGs通过调节TME中的免疫细胞（如Tregs浸润、DCs成熟）影响免疫反应，为“CRGs+免疫检查点”联合策略提供了理论支持。
例如，ATP7A在HCC中高表达，与PD-L1表达正相关（r=0.62，P<0.001），且ATP7A⁺PD-L1⁺患者的OS显著短于ATP7A⁻PD-L1⁻患者（中位OS：14个月 vs 32个月，P<0.001）；抑制ATP7A可减少PD-L1表达，增加CD8⁺ T细胞浸润，增强抗PD-L1治疗的疗效。
总结
本综述系统整合了铜稳态与cuproptosis在肿瘤免疫中的研究进展，明确了CRGs作为“预后-靶点”双功能生物标志物的潜力，为癌症免疫治疗中“铜代谢调控”策略的开发提供了理论基础。未来研究需进一步解析铜代谢在TME中的调控网络，验证铜相关策略的临床安全性，推动“CRGs+免疫检查点”联合方案的转化应用。