The Trustees of Columbia University in The City of New York

导读4月11日，有着“诺奖风向标”之称的加拿大盖尔德纳奖揭晓，8位来自不同地区的学者获得今年的奖项，每一位获奖者，将分别获得10万加元的奖金（约50万人民币）。          加拿大盖尔德纳奖于1959年由加拿大盖尔德纳基金会创立，有着小“诺贝尔奖”之称，是医学领域最高的荣誉之一。          截至目前，已有426位来自于40多个国家的科学家获得该奖项，其中102人获得了诺贝尔奖。                 4月11日，2025年加拿大盖尔德纳奖得主揭晓，以表彰全球生物医学与公共卫生领域的突破性研究。这场科学界的奥斯卡盛典，将聚光灯投向那些重塑人类健康未来的智慧之光。    012025加拿大盖尔德纳国际奖     五位2025年加拿大盖尔德纳国际奖得主因在生物医学科学领域的开创性发现或贡献而获奖：           Michael J. Welsh           迈克尔·J·威尔士（Michael J. Welsh）医学博士爱荷华大学Roy J. Carver内科学和分子生理学与生物物理学教授；Pappajohn生物医学研究所主任；Roy J. 和 Lucille A. Carver医学院           Paul Negulescu           保罗·内古列斯库（Paul Negulescu）博士Vertex制药公司高级副总裁               获奖理由：“因在囊性纤维化遗传病的细胞和分子机制方面开展开创性研究，并基于这些机制开发出变革性药物疗法，从而改善并挽救了无数生命。”           研究内容：           囊性纤维化是一种影响全球超过12.5万人的遗传性疾病。该病由囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）基因突变引起，该基因编码一种负责调节氯离子和碳酸氢盐在细胞膜间运输的蛋白质。这一过程对于维持肺部和胰腺等器官中粘液和其他保护物质的流动性至关重要。当CFTR蛋白功能异常时，会导致通道堵塞、严重感染和器官损伤。           从20世纪90年代初开始，迈克尔·威尔士博士及其同事通过证明CFTR蛋白是一种氯离子通道，并受磷酸化和ATP调控，彻底改变了对囊性纤维化的认识。他们还揭示了突变如何破坏CFTR功能，阻止其在细胞膜中正常发挥作用，以及实验室如何修复由常见DF508突变引起的CFTR蛋白折叠错误和功能障碍。           这种更深入的理解使得囊性纤维化突变得以分类，并为针对CFTR蛋白缺陷的靶向疗法铺平了道路。保罗·内古列斯库博士领导的Vertex制药公司研究团队开发了首个蛋白质折叠校正剂，这是一种新型药物。具体而言，这些药物通过恢复CFTR蛋白的功能发挥作用。其中两种药物Trikafta和最近推出的Alyftrek是三联疗法，有望治疗约90%的囊性纤维化患者，包括携带DF508突变的患者。           研究影响：           威尔士博士和内古列斯库博士及其团队的工作将囊性纤维化从一种致命疾病转变为接受治疗的患者可控制的疾病，展示了基础科学如何引领拯救生命的创新。他们的努力贯穿了整个生物医学研究过程，从基础发现到治疗干预。               此前，囊性纤维化的治疗仅侧重于管理症状，患者的预期寿命显著缩短。如今，基于威尔士博士的发现和内古列斯库博士团队在Vertex的创新疗法针对疾病的根本原因，为接受治疗的患者提供了更高的生活质量和预期寿命。           除了囊性纤维化，他们的成就还重塑了遗传医学，证明了针对特定突变的治疗方法的可行性，并为解决其他蛋白质折叠疾病提供了框架。           Spyros Artavanis-Tsakonas           斯皮罗斯·阿尔塔瓦尼斯-察科纳斯（Spyros Artavanis-Tsakonas）博士哈佛医学院细胞生物学荣誉教授；法兰西公学院荣誉教授               Iva Greenwald           伊娃·格林沃尔德（Iva Greenwald）博士哥伦比亚大学生物科学系Da Costa生物学教授；哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院生物化学与分子生物物理学教授           Gary Struhl           加里·斯特鲁尔（Gary Struhl）博士    Zuckerman研究所Herbert和Florence Irving教授；哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院遗传学与发育学教授           获奖理由：“因在Notch信号通路方面的开创性工作而获奖，该工作极大地增进了我们对细胞在发育过程中如何相互通信、这些信号如何调节细胞命运决定以及信号中断如何导致发育缺陷和癌症的理解。”           研究内容：           Notch信号是一种基本的细胞通信通路，在调节包括细胞分化在内的多种生物学过程中发挥着关键作用。斯皮罗斯·阿尔塔瓦尼斯-察科纳斯博士、伊娃·格林沃尔德博士和加里·斯特鲁尔博士因确立了我们对Notch信号的基础理解而获奖，他们定义了该通路在分子水平上的工作原理以及它如何影响细胞命运、发育和组织模式。           Notch基因最早在100多年前被发现，该基因突变会导致果蝇（Drosophila）翅膀出现缺口。随着时间的推移，人们逐渐认识到Notch定义了一个在多种物种（包括哺乳动物）发育的各个方面都发挥作用的进化保守基因网络。阿尔塔瓦尼斯-察科纳斯博士的开创性遗传和分子工作促使果蝇Notch基因及其通路其他组分的克隆。Notch被发现是一种膜结合受体，定义了细胞信号通路的核心元素，该受体与相邻细胞上的另一种膜结合分子相互作用，导致细胞内信号传导和细胞命运改变。格林沃尔德博士发现并克隆了秀丽隐杆线虫（C. elegans）中的Notch基因LIN-12，阐明了其在细胞命运指定中的基本作用，并确定了该通路的许多核心组分，包括与阿尔茨海默病相关的膜内蛋白酶Presenilin。格林沃尔德博士和斯特鲁尔博士共同提出，Notch作为一种膜结合转录因子发挥作用，通过切割释放细胞质结构域，该结构域进入细胞核以控制基因表达。斯特鲁尔博士随后率先使用嵌合蛋白验证了切割模型，并证明Notch在响应配体施加的机械力时被激活。               研究影响：           阿尔塔瓦尼斯-察科纳斯博士、格林沃尔德博士和斯特鲁尔博士的发现对基础科学和医学都产生了深远影响，特别是在确定Notch信号在癌症和发育障碍等疾病中的作用以及与阿尔茨海默病等神经退行性疾病共享的组分方面。022025年盖尔德纳全球健康奖           2025 约翰·德克斯加拿大盖尔德纳全球健康奖得主因在全球卫生研究方面的杰出成就而获奖：           André Briend               安德烈·布里昂（André Briend）医学博士、博士芬兰坦佩雷大学坦佩雷儿童、青少年和孕产妇健康研究中心兼职教授；丹麦哥本哈根大学科学学院营养、运动与体育系兼职教授           获奖理由：“因发明即用型治疗食品而获奖，该发明彻底改变了儿童严重急性营养不良的管理方式，使治疗从住院治疗转变为社区管理，挽救了无数生命。”           研究内容：           安德烈·布里昂博士在营养不良治疗方面做出了变革性贡献，特别是通过他在开发即用型治疗食品（RUTF）和使用中上臂围（MUAC）作为简化诊断和监测工具方面的开创性工作。           布里昂博士在制定RUTF配方方面发挥了关键作用，RUTF是一种营养丰富、保质期长的糊状物，无需准备或冷藏，非常适合在资源有限的环境中使用。这一创新彻底改变了严重急性营养不良的治疗方式，使数百万儿童能够在家中接受救命治疗，而不是在医院。目前，超过50个国家在社区急性营养不良管理（CMAM）计划中实施RUTF，每年治疗约800万儿童。他的贡献对于减少营养不良相关死亡率和提高康复率至关重要。           研究影响：           将MUAC作为识别营养不良儿童的主要工具简化了诊断，并允许CMAM计划迅速扩大规模。通过关注MUAC测量而不是更复杂的身高体重指数，医护人员甚至在偏远地区也能快速识别高危儿童并开始治疗。这种方法极大地扩大了护理的获取范围，特别是在资源匮乏和受冲突影响的地区。           布里昂博士将一种简单的测量方法与易于分发的RUTF相结合，在降低高危人群儿童营养不良死亡率方面发挥了关键作用。他的创新不仅改善了结果，还使营养不良治疗能够融入更广泛的卫生系统，支持了在全球范围内减少营养不良的长期目标。    032025年加拿大盖尔德纳动能奖        2025年彼得·吉尔根（ PETER GILGAN）加拿大盖尔德纳动能奖得主是加拿大处于职业生涯中期的研究人员，他们因在科学研究方面做出杰出贡献并持续对人类健康产生潜在影响而获奖。           Daniel De Carvalho           丹尼尔·德卡瓦略（Daniel De Carvalho）博士多伦多大学医疗生物物理学系教授；安大略省大学健康网络玛格丽特公主癌症中心高级科学家；玛格丽特公主癌症中心Allan Slaight科学家和高级科学家           获奖理由：“因开创性地发现转座元件在通过病毒模拟调节抗肿瘤免疫中的作用而获奖，该发现为癌症治疗带来了变革性潜力；同时，他还率先开发了一种新型血液检测方法，用于癌症的早期检测、分类和治疗监测。”               研究内容：           丹尼尔·德卡瓦略博士是全球癌症表观遗传学、免疫治疗和液体活检研究领域的领军人物。他开创性地发现了转座元件在通过病毒模拟调节抗肿瘤免疫中的作用，为癌症治疗开辟了新途径。他在无细胞DNA（cfDNA）DNA甲基化分析方面的开创性工作促使开发了一种先进的血液检测方法，用于癌症的早期检测、分类和治疗监测。           德卡瓦略博士的研究重点在于了解癌细胞中的表观遗传改变如何影响肿瘤发展和治疗反应。通过研究DNA甲基化及其在癌症中的作用，德卡瓦略博士开发了创新方法对癌细胞进行重新编程，使其更容易被免疫系统识别。           他研究的一个关键方面是开发表观遗传疗法，这些疗法可以通过模拟病毒感染将“隐形”肿瘤转化为免疫治疗的“可见”靶点，从而增强癌症治疗的有效性。他的工作为将表观遗传药物与免疫检查点抑制剂相结合的新策略铺平了道路，在难以治疗的癌症治疗中显示出巨大潜力。他在cfDNA甲基化分析方面的开创性工作通过实现微量残留病识别和追踪治疗反应，改善了癌症诊断，同时在多癌症早期检测方面具有巨大潜力。           研究影响：           德卡瓦略博士的贡献不仅增进了我们对癌症生物学的理解，还影响了临床实践，为更有效和个性化的癌症治疗和管理带来了希望。他的研究继续塑造着癌症治疗和诊断的未来，对全球患者的预后产生了深远影响。               Jennifer Stinson           詹妮弗·斯廷森（Jennifer Stinson）注册护士（RN-EC）、博士、儿科护士执业医师、美国护士学会会员、加拿大卫生科学院院士           获奖理由：“因在数字疗法和培训计划方面发挥国际领导作用而获奖，这些计划和计划专注于儿童疾病相关疼痛评估以及青少年特发性关节炎、镰状细胞病、慢性疼痛和癌症等疾病的自我管理。”           研究内容：           詹妮弗·斯廷森博士是全球公认的数字干预专家，专注于评估和自我管理青少年特发性关节炎、镰状细胞病、慢性疼痛和癌症等儿童疼痛性疾病。她是多伦多病童医院（SickKids）的护士临床科学家，担任疼痛管理、研究和教育中心联合主任以及慢性疼痛项目护士执业医师。               作为病童医院儿童健康评估科学研究计划的高级科学家，她的研究在开发和实施电子健康（e-health）和移动健康（m-health）技术（如电子日记和基于互联网的疾病管理计划）方面发挥了关键作用，以增强儿科人群的疼痛评估和管理。           斯廷森博士担任多伦多大学劳伦斯·S·布隆伯格护理学院Mary Jo Haddad儿童健康护理讲席教授，带头开展全国性和国际性计划，培训下一代疼痛管理和研究临床医生和研究人员。她强调促进儿童和家庭自我管理策略、知识转化、患者参与和跨专业疼痛教育。           研究影响：           五分之一的儿童患有慢性疼痛。儿科疼痛是一个复杂的公共卫生挑战，往往管理不善，需要不断发展的多模式方法。通过在研究和临床护理的交叉点工作，斯廷森博士改进了儿童和青少年的疼痛管理策略，提高了他们的生活质量和临床结果。她将创新技术融入临床实践，促进了患者、家庭和医护人员之间的更好沟通，从而提供了更个性化和有效的护理。她在跨专业疼痛教育方面的重大贡献也增强了医疗团队解决复杂儿科疼痛问题的能力。作为病童医院疼痛中心的联合主任，斯廷森博士领导了儿童健康疼痛（PICH）临床研究培训计划，该计划涉及400多名国际临床医生和受训人员。PICH校友和受训人员为700多篇关于儿童疼痛的出版物做出了贡献。她还是儿科项目ECHO的创始负责人，这是一个由安大略省卫生部资助的倡议，旨在培训跨专业社区提供者管理复杂的儿科健康状况，如急性和慢性疼痛、复杂护理、姑息治疗和肥胖。           展望未来，斯廷森博士的工作有可能通过推进数字健康干预和促进以患者为中心的护理模式，进一步革新儿科疼痛管理，最终减轻全球儿童的慢性疼痛负担。               “今年获奖者的杰出研究贡献代表了科学解决人类生物学最紧迫问题并改善全球人民健康和生活的力量。作为一个自豪的加拿大组织，我们表彰世界上最杰出的研究人员，他们的发现正在推动人类和世界的发展。”盖尔德纳基金会主席兼科学主任Janet Rossant表示。04盖尔德纳奖介绍James A. Gairdner           1957年，James A. Gairdner创立盖尔德纳基金会。           1959年，基金会设立盖尔德纳奖（Canada Gairdner Awards）。           2008年，为庆祝盖尔德纳奖创立50周年，加拿大政府为基金会捐赠了2000万美元。           盖尔德纳奖是加拿大唯一的重大国际科学奖，旨在表彰全球顶尖生物医学和全球健康研究人员，每一位获奖者都将获得10万加元的奖励。           自1957年以来，共有来自40多个国家的426个奖项颁发给获奖者，其中102人后来获得了诺贝尔奖。05近年来获奖的华人学者2021年，国际著名病毒学家、上海市病毒研究院首任院长管轶因其在疫情防控及SARS等新发传染病的研究获得盖尔德纳奖。2016年，分子生物学家、美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士、美国国家发明家科学院院士、美国国家医学院院士、麻省理工学院教授华裔张锋因其基因编辑技术获得盖尔德纳奖。           原文链接https://www.gairdner.org/resource-hub/2025-canada-gairdner-award-winners 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。

TORONTO, April 11, 2025 /PRNewswire/ - The Gairdner Foundation is pleased to announce the 2025 Canada Gairdner Award laureates, recognizing some of the world's most significant biomedical and global health research and discoveries. 2025 Canada Gairdner International Award The five 2025 Canada Gairdner International Award laureates are recognized for seminal discoveries or contributions to biomedical science: Michael J. Welsh, M.D. Roy J. Carver Professor of Internal Medicine and Molecular Physiology and Biophysics; Director, Pappajohn Biomedical Institute; Roy J. and Lucille A. Carver College of Medicine, University of Iowa Paul Negulescu, Ph.D. Senior Vice President, Vertex Pharmaceuticals Awarded "For pioneering research into the cellular and molecular mechanisms underlying the genetic disease cystic fibrosis, leading to the development of transformative drug therapies based on these mechanisms, thereby improving and saving countless lives." The Work: Cystic fibrosis is a genetic disorder affecting more than 125,000 people worldwide. It arises from mutations in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene, which encodes a protein responsible for regulating chloride and bicarbonate transport across cell membranes. This process is crucial for maintaining the fluidity of mucus and other protective substances in organs like the lungs and pancreas. When the CFTR protein malfunctions, it results in clogged passageways, severe infections, and organ damage. Beginning in the early 1990s, Dr. Michael Welsh and colleagues revolutionized the understanding of cystic fibrosis by demonstrating that the CFTR protein is a chloride ion channel and is regulated by phosphorylation and ATP. They also showed how mutations disrupt CFTR function, preventing its proper activity in the cell membrane, and that misfolding and impaired function caused by the common DF508 mutation can be repaired in the laboratory. This deeper understanding enabled the classification of cystic fibrosis mutations and paved the way for targeted therapies to correct CFTR protein defects. Dr. Paul Negulescu led the research team at Vertex Pharmaceuticals that developed the first-ever protein folding correctors, a novel class of medicines. Specifically, these medicines act by restoring the function of the CFTR protein. Two of these, Trikafta and more recently Alyftrek, are triple-combination therapies with the potential to treat approximately 90% of cystic fibrosis patients, including those with the DF508 mutation. The Impact: The work of Drs. Welsh and Negulescu and their teams have transformed cystic fibrosis from a fatal disease into a manageable condition for patients receiving treatment, showcasing how fundamental science can lead to life-saving innovations. Their efforts span the entire biomedical journey, from basic discovery to therapeutic intervention. Previously, cystic fibrosis treatments focused only on managing symptoms, with patients facing significantly reduced life expectancy. Today, treatments built on Dr. Welsh's discoveries and innovations by Dr. Negulescu's team at Vertex address the disease's root causes and can provide greater quality of life and life expectancy to those who receive it. Beyond cystic fibrosis, their achievements have reshaped genetic medicine by proving the viability of mutation-specific treatments and offering a framework for addressing other protein folding disorders. Spyros Artavanis-Tsakonas, Ph.D. Professor Emeritus, Cell Biology, Harvard Medical School; Professor Emeritus, Collège de France Iva Greenwald, Ph.D. Da Costa Professor of Biology, Dept of Biological Sciences, Columbia University; Professor of Biochemistry & Molecular Biophysics, Columbia University's Vagelos College of Physicians and Surgeons Gary Struhl, Ph.D. Herbert and Florence Irving Professor at the Zuckerman Institute; Professor of Genetics and Development, Columbia University's Vagelos College of Physicians and Surgeons Awarded "For pioneering work on the Notch signalling pathway, which has significantly contributed to our understanding of how cells communicate with each other during development, how these signals regulate cell fate determination and how disruption can lead to developmental defects and cancer." The Work: Notch signaling is a fundamental cellular communication pathway that plays a crucial role in regulating many different biological processes, including cell differentiation. Drs. Spyros Artavanis-Tsakonas, Iva Greenwald and Gary Struhl are awarded for establishing our foundational understanding of Notch signaling, defining how this pathway works at the molecular level and how it influences cell fate, development, and tissue patterning. Notch was first identified over 100 years ago as a mutation that causes notches in the wings of fruit flies (Drosophila). Over time it became clear that Notch defines an evolutionarily conserved gene network involved in diverse aspects of development in many different species including mammals. Pioneering genetic and molecular work by Dr. Artavanis-Tsakonas led to the cloning of the Drosophila Notch gene and other components of the pathway. Notch turned out to be a membrane-bound receptor defining the central element of a cell signalling pathway that interacted with another membrane-bound molecule on adjacent cells, leading to intracellular signaling and changes in cell fate. Dr. Greenwald discovered and cloned the Notch gene LIN-12 in nematodes (C. elegans), elucidated its fundamental role in cell fate specification, and identified many core components of the pathway, including the intramembrane protease Presenilin implicated in Alzheimer's Disease. Drs. Greenwald and Struhl together proposed that Notch functions as a membrane-tethered transcription factor that is cleaved to release the cytosolic domain, which enters the nucleus to control gene expression. Dr. Struhl then pioneered the use of chimeric proteins to validate the cleavage model and demonstrate that Notch is activated in response to mechanical force exerted by ligands. The Impact: Drs. Artavanis-Tsakonas, Greenwald and Struhl's findings have had far-reaching implications for both basic science and medicine, particularly in identifying the role of Notch signaling in diseases such as cancer and developmental disorders, and shared components with neurodegenerative diseases like Alzheimer's. 2025 John Dirks Canada Gairdner Global Health Award The 2025 John Dirks Canada Gairdner Global Health Award laureate is recognized for outstanding achievements in global health research: André Briend, MD, Ph.D. Former Senior Scientist, Institut de Recherche pour le Développement; Adjunct Professor, Tampere Center for Child, Adolescent and Maternal Health Research, University of Tampere, Tampere, Finland; Affiliated Professor, Department of Nutrition, Exercise and Sports, Faculty of Science, University of Copenhagen, Copenhagen, Demark Awarded "For the invention of a ready-to-use therapeutic food, which has revolutionized management of severe acute malnutrition in children, allowing treatment to shift from inpatient care to community-based management and saving countless lives." The Work: Dr. André Briend has made transformative contributions to the treatment of malnutrition, particularly through his pioneering work in the development of ready-to-use therapeutic foods (RUTFs) and the use of mid-upper arm circumference (MUAC) as a simplified diagnostic and monitoring tool. Dr. Briend was instrumental in formulating RUTFs as a highly nutritious, shelf-stable paste that requires no preparation or refrigeration, making it ideal for use in resource-limited settings. This innovation has revolutionized the treatment of severe acute malnutrition, enabling millions of children to receive life-saving therapy in their homes rather than in hospitals. Over 50 countries now implement RUTFs in community-based management of acute malnutrition (CMAM) programs, treating an estimated 8 million children annually. His contributions have been vital in reducing malnutrition-related mortality and improving recovery rates. The Impact: The introduction of MUAC as a primary tool for identifying malnourished children simplified diagnosis and allowed for rapid scale-up of CMAM programs. By focusing on MUAC measurements rather than more complex weight-for-height indices, healthcare workers, even in remote areas, can quickly identify at-risk children and initiate treatment. This approach has greatly expanded access to care, especially in low-resource and conflict-affected settings. Combining a simple measure to identify at-risk children with easily distributed RUTFs, Dr. Briend's work has been pivotal in reducing mortality from childhood malnutrition in at-risk populations. His innovations have not only improved outcomes but also enabled the integration of malnutrition treatment into broader health systems, supporting the long-term goal of reducing malnutrition on a global scale. 2025 Peter Gilgan Canada Gairdner Momentum Award The 2025 Peter Gilgan Canada Gairdner Momentum Award laureates are Canadian mid-career investigators recognized for exceptional scientific research contributions with continued potential for impact on human health. Daniel De Carvalho, Ph.D. Senior Scientist, Princess Margaret Cancer Centre, University Health Network; Professor, Department of Medical Biophysics, University of Toronto; Allan Slaight Scientist and Senior Scientist, Princess Margaret Cancer Centre. Awarded "For the ground-breaking discovery of the role of transposable elements in regulating anti-tumour immunity through viral mimicry, which holds transformative potential for cancer therapy, and for pioneering the development of a novel blood-based test for early cancer detection, classification, and therapy monitoring." The Work: Dr. Daniel De Carvalho is a global leader in cancer epigenetics, immunotherapy, and liquid biopsy research. His groundbreaking discovery of the role of transposable elements in regulating anti-tumour immunity through viral mimicry has opened new avenues for cancer therapy. His pioneering work on DNA methylation profiling of cell-free DNA (cfDNA) led to the development of an advanced blood-based test for early cancer detection, classification, and therapy monitoring. Dr. De Carvalho's work focuses on understanding how epigenetic alterations in cancer cells influence tumor development and response to treatment. By studying DNA methylation and its role in cancer, Dr. De Carvalho has developed innovative approaches to reprogram cancer cells, making them more recognizable to the immune system. A key aspect of his research is the development of epigenetic therapies that can convert "invisible" tumors into "visible" targets for immunotherapy, by mimicking a viral infection and thereby enhancing the effectiveness of cancer treatments. His work has paved the way for novel strategies that combine epigenetic drugs with immune checkpoint inhibitors, demonstrating significant potential in treating hard-to-target cancers. His pioneering work in cfDNA methylation profiling have improved cancer diagnostics by enabling the identification of minimal residual disease and tracking therapy response while holding significant promise in multi-cancer early detection. The Impact: Dr. De Carvalho's contributions have not only advanced our understanding of cancer biology but also influenced clinical practice, offering hope for more effective and personalized treatments and cancer management. His research continues to shape the future of cancer therapy and diagnostics, making a profound impact on patient outcomes worldwide. Jennifer Stinson, RN-EC, Ph.D, CPNP, FAAN, CAHS Fellow Senior Scientist, SickKids Research Institute; Nurse Practitioner, The Hospital for Sick Children (SickKids); Co-Director, SickKids Centre for Pain Management, Research and Education; Professor, Lawrence S. Bloomberg Faculty of Nursing and Institute of Health Policy, Management and Evaluation, University of Toronto Awarded "For international leadership in digital therapeutics and training initiatives focused on childhood illness-related pain assessment and self-management for conditions such as juvenile idiopathic arthritis, sickle cell disease, chronic pain and cancer." The Work: Dr. Jennifer Stinson is a globally recognized expert in digital interventions for the assessment and self-management of painful childhood illnesses such as juvenile idiopathic arthritis, sickle cell disease, chronic pain and cancer. She is a Nurse Clinician-Scientist at The Hospital for Sick Children (SickKids) in Toronto, where she serves as Co-Director of the Pain Management, Research and Education Centre (Pain Centre) and as a Nurse Practitioner in the Chronic Pain Program. As a Senior Scientist in the Child Health Evaluative Sciences research program at SickKids, her research has been instrumental in developing and implementing electronic health (e-health) and mobile health (m-health) technologies, such as electronic diaries and internet-based disease management programs, to enhance the assessment and management of pain in paediatric populations. Dr. Stinson, who holds the Mary Jo Haddad Nursing Chair in Child Health and is a Professor in the Lawrence S. Bloomberg Faculty of Nursing at the University of Toronto, spearheads national and international initiatives to train the next generation of clinicians and researchers in pain management and research. She emphasizes promoting self-management strategies among children and their families, knowledge translation, patient engagement and interprofessional pain education. The Impact: 1 in 5 children suffer from chronic pain. Paediatric pain is a complex public health challenge that has often been poorly managed and requires a constantly evolving, multi-modal approach. By working at the intersection of research and clinical care, Dr. Stinson has improved pain management strategies for children and adolescents, enhancing their quality of life and clinical outcomes. She has integrated innovative technologies into clinical practice, facilitating better communication between patients, families and health-care providers, leading to more personalized and effective care. Her significant contributions to interprofessional pain education have also strengthened the capacity of health-care teams to address complex paediatric pain issues. As Co-Director of the SickKids Pain Centre, Dr. Stinson leads the Pain in Child Health (PICH) clinical research training program, which has involved over 400 international clinicians and trainees. PICH alumni and trainees have contributed to more than 700 publications on children's pain. She is also the founding lead of Paediatric Project ECHO, an Ontario Ministry of Health-funded initiative to train interprofessional community providers in the management of complex paediatric health conditions, such as acute and chronic pain, complex care, palliative care and obesity. Looking forward, Dr. Stinson's work has the potential to further revolutionize paediatric pain management by advancing digital health interventions and promoting patient-centered care models, ultimately reducing the burden of chronic pain in children globally. Quote "The outstanding research contributions of this year's laureates represent the power of science to solve the most pressing questions about human biology and improve the health and lives of people around the world. As a proud Canadian organization, we honour the world's most accomplished researchers whose discoveries are advancing humanity and the world." - Dr. Janet Rossant, President and Scientific Director, Gairdner Foundation About the Gairdner Foundation The mission of the Gairdner Foundation is to celebrate, inform and inspire scientific excellence around the globe. Established in 1957, the Gairdner Foundation is dedicated to fulfilling James A. Gairdner's vision to recognize major research contributions to the treatment of disease and alleviation of human suffering. Through the prestigious annual Canada Gairdner Awards, the Foundation celebrates the world's most creative and accomplished researchers whose work is improving the health and wellbeing of people around the world. Since its inception, 426 awards have been bestowed on laureates from over 40 countries, and of those awardees, 102 have gone on to receive Nobel Prizes. The Gairdner Foundation brings people together to openly discuss science in order to better engage the public, understand the problems we face, and work together to find solutions. Through Gairdner Connects, our national outreach program, we bring science to communities across Canada to inspire future innovators and spark public dialogue about the role of research in addressing the world's most pressing health challenges. 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编辑丨王多鱼排版丨水成文细胞死亡是一个古老而重要的研究领域。凋亡是最早被发现的调节性细胞死亡类型，其研究已经十分充分。而近年来新的细胞死亡类型在不断被发现，并且被证明在正常生理活动或者疾病中起到关键作用。研究这些非凋亡性细胞死亡过程的调节，对于人们理解细胞死亡，以及靶向细胞死亡来治疗相关疾病有重要意义。p53 是最重要的蛋白之一，具有十分强大且广泛的作用。2025 年 4 月 9 日，哥伦比亚大学顾伟教授、Brent Stockwell 教授及纪念斯隆-凯特琳癌症中心姜学军教授联合（顾伟教授为通讯作者，顾伟教授实验室刘彦卿博士为第一作者）在 Nature 期刊综述期刊 Nature Reviews Molecular Cell Biology 上发表了题为：p53-regulated non-apoptotic cell death pathways and their relevance in cancer and other diseases（p53调节的非凋亡性细胞死亡及其在癌症和其它疾病中的意义）重磅综述论文，全面总结了 p53 在非凋亡性细胞死亡中的重要调节作用。为方便阅读，《生物世界》全文主要内容进行整理介绍，以飨读者。自1979年发现以来，转录因子p53一直是生物医学研究的焦点。p53现已被认为是与健康最为相关的蛋白质之一，这主要归因于其强大的肿瘤抑制功能，同时也涉及其在正常生理学及某些癌症以外的疾病中的作用。因此，p53具有不可估量的治疗价值，这受到制药业的广泛关注。p53的这种“明星分子”地位源于其在多种生物过程中的强大能力。例如，p53响应DNA损伤以诱导细胞周期阻滞、凋亡和衰老，这些曾被认为是p53抑制肿瘤发生的主要机制。然而，过去几年发表的研究表明，这三种经典的p53功能并非总是p53介导的肿瘤抑制所必需的。此外，治疗中激活p53产生副作用的一个主要机制就是源自这几种经典功能。因此，发现p53的新功能不仅将增进我们对这一关键蛋白的理解，还将有益于基于p53的治疗方法的开发。（关于p53的详细背景知识，参见顾伟实验室于2024年在Cancer cell发表的综述论文：顾伟团队综述全面总结p53领域研究进展）在多细胞生物中，机体稳态的维持依赖于细胞增殖与细胞死亡之间的平衡。细胞死亡是一种常见且重要的生物学过程：受到准确调控的细胞死亡对于发育及其他生理过程至关重要，而细胞死亡的失调则可能导致多种疾病。凋亡是研究最为深入的一种细胞死亡类型，曾一度被认为是唯一受调控的细胞死亡（Regulated cell death，RCD）方式。然而，后续研究发现了许多新型的RCD类型，例如铁死亡（ferroptosis）、坏死性凋亡（necroptosis）和细胞焦亡（pyroptosis）。这些RCD在机制和死亡细胞的形态上可能存在相似性，但每种RCD都具有独特的特征，从而在生理或病理功能上既存在重叠又具有独立性。理解这些RCD的分子机制并鉴定其关键调控因子，对于基础研究和疾病治疗具有重要意义。在过去十年中，研究发现p53能够调控多种非凋亡性细胞死亡（Non-apoptotic cell death， NACD）途径。在该综述中，作者探讨了p53如何调控多种NACD，重点关注铁死亡、坏死性凋亡和细胞焦亡；同时，他们也探讨了p53可能参与的其他NACD类型。接着，他们讨论了靶向p53介导的NACD途径在不同疾病中的治疗潜力。最后，他们探讨了p53-NACD研究中的一些重要问题。一、p53与铁死亡铁死亡由该综述论文作者之一的 Brent Stockwell 教授在2003年至2012年间发表的一系列论文中首次发现并命名，作为一种新型的受调控的非凋亡性细胞死亡，其特征是细胞膜上依赖铁离子的脂质过氧化。早期的研究已经观察到了我们现在所理解的铁死亡的特征，并阐明了其关键的遗传驱动因素。在过去十年中，铁死亡已成为研究最为深入的非凋亡性细胞死亡类型，是与细胞代谢最为相关的细胞死亡模式，并且与衰老、缺血性器官损伤、神经退行性疾病（NDD）以及特别是癌症相关联。经典的铁死亡途径围绕ACSL4-GPX4轴展开。然而，最近的研究揭示了关键的非经典铁死亡途径。p53在铁死亡的三个基本组成要素（脂质过氧化的底物，脂质过氧化的执行者，以及anti-ferroptosis system）中扮演着主要调控者的角色。p53的这一功能主要源于其强大的、调控多种生物分子（如氨基酸、脂质、铁和活性氧ROS）细胞代谢的能力（详见——一阴一阳之谓道：顾伟实验室总结p53基因在肿瘤代谢中的复杂作用）。1、p53在铁死亡中的作用第一篇报道p53调节铁死亡的论文来自于2015年顾伟实验室的一篇 Nature 论文，SLC7A11是胱氨酸/谷氨酸逆向转运体的一个亚单位，负责将胱氨酸导入细胞以合成谷胱甘肽（GSH）。在这篇论文中，研究人员发现p53能够抑制SLC7A11的转录，从而降低GSH水平并抑制GPX4活性，进而在体外和体内诱导铁死亡。重要的是，p53–SLC7A11轴的功能也可以独立于GPX4抑制。ALOX12能够催化细胞质膜上的脂质过氧化以触发铁死亡；然而，它与SLC7A11发生相互作用，从而无法接近其底物。p53下调SLC7A11将释放ALOX12以激活铁死亡。值得注意的是，ALOX12可以通过与PHLDA2相互作用，特异性地被招募到磷脂酸（PA）上。GPAT3催化PUFA-PA的生物合成，从而为ALOX12介导的铁死亡提供底物。这种PHLDA2–ALOX12–PA介导的铁死亡具有显著的病理相关性，并且可以在免疫缺陷和免疫正常的小鼠肿瘤模型中无需常见的铁死亡诱导化合物（Ferroptosis inducer，FIN）处理即可被激活。这些研究结果因此可以作为铁死亡在自然状态下抑制肿瘤的例子。除了ALOX12，p53介导的SLC7A11抑制还增强了ALOXE3和ALOX15B的脂氧合酶活性，分别在胶质母细胞瘤和膀胱癌细胞中促进铁死亡。关于脂质过氧化的底物，p53调控了多种脂质代谢途径，这些途径有助于其促进铁死亡的作用。例如，p53促进YAP1介导的ACSL4上调，从而增加细胞膜中多不饱和脂肪酸（PUFAs）的丰度，这在结肠癌细胞中诱导了铁死亡。单不饱和脂肪酸（MUFAs）可以与PUFAs竞争掺入膜磷脂（PL）。因此，MUFAs是铁死亡的有效抑制剂。p53能够抑制SCD1的表达，从而减少膜磷脂中MUFAs的组成，进而在肝细胞癌（HCC）细胞中促进铁死亡。p53诱导的细胞周期停滞通过降低MBOAT1和EMP2的表达，增加了PUFA-PL的水平，从而使多种细胞系对铁死亡敏感。脂质过氧化的执行主要依赖于活性氧（ROS）、铁，以及脂氧合酶ALOXs。线粒体活性是ROS的主要来源，其产生通过p53激活GLS2的表达而增强。铁死亡诱导剂（FINs）erastin和RSL3在HCC细胞中以p53依赖的方式上调lncRNA NEAT1的表达。NEAT1随后通过NEAT1–miR-362-3p–MIOX轴增加ROS水平并促进铁死亡。在缺血/再灌注（I/R）应激下的大鼠心脏中，USP7的水平上调，导致p53去泛素化。由此稳定的p53激活其靶基因TfR1，将铁导入细胞。铁水平的增加促进了心脏铁死亡并导致心肌损伤。p53还具有转录因子非依赖的活性来调控铁转运。在肝星状细胞中，p53定位于线粒体，与SLC25A28结合并促进铁进入线粒体。线粒体铁过载导致ROS产生和铁死亡。p53通过诱导SAT1的表达来转录调控多胺代谢。SAT1的表达通过在体外和体内激活ALOX15介导的铁死亡来抑制肿瘤生长。SAT1敲除部分减弱了p53触发的铁死亡，从而将多胺代谢与p53介导的铁死亡和肿瘤抑制联系起来。p53靶基因ALOX5已被证明在亨廷顿病和膀胱癌细胞中促进铁死亡，这表明p53也许可以在这些情况下通过转录激活ALOX5诱导铁死亡。p53还通过调控细胞的anti-ferroptosis系统来影响铁死亡。除了抑制SLC7A11外，p53还可以通过抑制黑色素瘤细胞中的PHGDH和肺癌细胞中的CBS来限制丝氨酸和半胱氨酸的合成，这最终可能导致谷胱甘肽（GSH）生物合成的减少和铁死亡的发生。还原型维生素K是一种具有抗氧化活性的代谢物，已被证明能够抑制铁死亡。p53通过转录抑制VKORC1L1的表达来促进铁死亡并抑制不同癌细胞的生长，这一过程独立于GSH系统。iPLA2β（也称为PLA2G6）从膜磷脂中去除氧化的脂肪酸链以终止脂质过氧化和铁死亡。与p53介导的铁死亡促进作用相反，低剂量doxorubicin（一种DNA损伤药物）或Nutlin（p53–MDM2相互作用的抑制剂）激活的p53可以通过转录激活iPLA2β来抑制黑色素瘤和肉瘤细胞中的铁死亡。然而，当用高剂量doxorubicin处理细胞或长时间使用Nutlin处理后，iPLA2β的激活会丧失，细胞部分地死于铁死亡。这些看似矛盾的结果似乎与p53促进铁死亡的作用相矛盾。事实上，iPLA2β的调控很好地符合p53活性的“pro-survival or pro-death”模式：p53本质上是一种stress responder和“guardian of the cell”，p53激活的结果因stress种类的不同而异。当刺激程度较弱，细胞损伤可以修复之时，p53可以采取pro-survival的模式来保护细胞；而当刺激程度强，细胞损伤难以修复，p53则激活pro-death模式来清除受损细胞，保障机体的健康。在p53–iPLA2β–铁死亡轴的情况下，iPLA2β充当一种功能开关，决定p53引发的应激反应的结果。除了上调iPLA2β外，还有一些零星的报道表明，p53在某些条件下可以抑制铁死亡。例如，在结直肠癌（CRC）细胞中，p53结合并将DPP4隔离在细胞核中，使其远离其相互作用蛋白NOX1。这一活性抑制了DPP4–NOX1诱导的铁死亡。在肝癌细胞中，p53通过诱导PLTP的表达来负调控铁死亡。PLTP刺激脂滴的形成，这些脂滴隔离了与铁死亡相关的脂质过氧化的底物。另一项研究表明，p53可以通过在纤维肉瘤细胞系中诱导p21来延迟cysteine deprivation触发的铁死亡，可能保护细胞免受营养缺乏的影响。这些反例部分源于实验中使用的不同癌症类型和铁死亡诱导方法；它们也反映了p53功能的复杂性和条件依赖性。p53诱导的铁死亡在肿瘤抑制中的重要性已通过小鼠模型和人类数据得到证实。p53-3KR（赖氨酸-精氨酸）突变蛋白保留了抑制SLC7A11和诱导铁死亡的能力，这可能解释了其为何仍能有效抑制肿瘤发生。事实上，SLC7A11的过表达消除了p53-3KR突变体的铁死亡诱导和肿瘤抑制作用。人类p53在Lys101（对应小鼠Lys98）的乙酰化对于p53介导的SLC7A11抑制至关重要。进一步将p53-3KR突变为p53-4KR（3KR+K98R）显著削弱了p53促进铁死亡和肿瘤抑制的能力。因此，与p53-3KR小鼠相比，p53-4KR小鼠的肿瘤发生率显著增加。一个非洲特异性的p53-P47S SNP被发现其抑制肿瘤发生的能力受损。随后的研究表明，与P47变体相比，S47变体在抑制SLC7A11和激活GLS2方面的效率较低。p53-S47细胞中两种重要的抗氧化剂CoA和GSH的水平较高。P47和S47之间的这些差异导致p53-S47诱导铁死亡和抑制肿瘤生长的能力下降。事实上，p53-P47S SNP与绝经前非裔美国女性乳腺癌风险增加相关。研究癌症相关的p53突变体可以从不同角度提供更多关于铁死亡如何促进p53介导的肿瘤抑制的见解。突变体p53不仅可能失去野生型（WT）p53的铁死亡诱导活性，还可能获得新的、通常是间接的抑制铁死亡的功能，这两者都有助于肿瘤发展。在肺癌中，p53突变消除了对FOXM1的抑制。增加的FOXM1赋予癌细胞对铁死亡的抗性。BACH1是SLC7A11的转录抑制因子。有趣的是，p53-R175H（一种常见的“热点”突变；相当于小鼠p53-R172H），而非WT p53和其他p53热点突变体，能够结合BACH1。这种相互作用消除了BACH1对SLC7A11的抑制，从而减少了不同癌细胞中的铁死亡。在p53R172H/+小鼠中敲除BACH1延长了这些小鼠的生存时间，表明BACH1依赖的铁死亡抑制有助于p53-R172H在小鼠中的致癌作用。在三阴性乳腺癌（TNBC）中，小鼠p53-R172H和p53-R245W（相当于人类p53-R248W）通过上调两种抗氧化蛋白——MGST3和PRDX6——以NRF2依赖的方式保护癌细胞免受铁死亡。值得注意的是，在已建立的TNBC中耗尽这些p53突变体中的任何一个都会通过激活铁死亡导致肿瘤消退，这意味着消除突变体p53可能是治疗TNBC的有效方法。值得一提的是，与p53在体内促进铁死亡的，不依赖FIN处理的活性不同，单独激活p53在体外不足以触发铁死亡，可能是由于培养的细胞系中缺乏体内刺激信号。在体外有效诱导p53介导的铁死亡需要同时激活p53并使用FINs（如GPX4抑制剂或过量的ROS）进行处理，这与p53的应激反应特性一致，即p53只有在适当的应激下才能完全执行其功能。这一活性也与肿瘤发生伴随ROS水平升高的事实相符，在这种情况下，p53的激活可以更有效地根除癌细胞。与p53调控的铁死亡途径不同，GPX4调控的铁死亡主要不是应对刺激，而是以一种稳定组成型方式维持细胞稳态。GPX4相关的铁死亡依赖于使用FINs在体外和体内抑制GPX4活性而增强。因此，为了专门研究由p53调控的铁死亡而不直接操纵GPX4活性，可以使用ROS生成剂TBH，因为这种类型的铁死亡主要涉及p53而非GPX4。2、p53在铁死亡中受到的调节p53在铁死亡中的受到调控是多方面的。p53 Lys351的乙酰化稳定p53的蛋白水平。GINS4通过激活SNAI1拮抗p53 Lys351的乙酰化，从而破坏p53的稳定性，抑制铁死亡并促进肿瘤进展。同样，URI和MEX3A也可以促进p53降解，分别在肝癌和卵巢癌中抑制铁死亡并加速肿瘤生长。在肝癌中，索拉非尼治疗通过PP2A-B55β导致线粒体GPX4去磷酸化，使线粒体p53逆行进入细胞核并激活铁死亡。在肺癌中，lncRNA P53RRA与G3BP1结合，消除了p53蛋白在细胞质中的隔离。由此增加的核p53水平刺激了铁死亡和肿瘤抑制。在心脏I/R损伤中，NAT10修饰并稳定MYBBP1A的mRNA，增加其蛋白质水平。MYBBP1A随后与p53结合并增强p53诱导的铁死亡。有趣的是，p53在I/R应激下可以转录激活NAT10的表达。因此，NAT10–MYBBP1A–p53轴形成了一个正反馈环，放大了心脏I/R损伤中的铁死亡。此外，多巴胺能细胞中的铁过载、内皮细胞中的高葡萄糖水平和白细胞介素-1β处理已被报道可诱导p53依赖的铁死亡。二、p53与坏死性凋亡坏死性凋亡是第一种被发现的调控性坏死模式，于2005年被袁钧瑛教授正式命名。最初发现其由RIPK1介导，随后也发现RIPK3和MLKL独立于caspases而参与其中。与凋亡类似，坏死性凋亡也可以通过死亡受体（如TNFR1）、FAS和TNFRSF10A的激活来启动。然而，坏死性凋亡通常仅在凋亡不能发生时才启动。在这种情况下，RIPK1被激活并与RIPK3相互作用并激活RIPK3。激活的RIPK3磷酸化MLKL，促进其寡聚化并插入细胞质膜，形成孔道，导致坏死性凋亡。此外，研究人员还报道了其他形式的坏死性凋亡。坏死性凋亡主要在炎症、细菌和病毒感染、缺血性损伤以及癌症中发挥作用。1、p53在坏死性凋亡中的作用鉴于坏死性凋亡和凋亡共享许多启动因子，可以推测当凋亡途径被抑制时，p53可能会转而促进坏死性凋亡。尽管这一可能性需要更多证据来证明，但p53确实是坏死性凋亡的重要调控因子。在心肌缺血/再灌注（I/R）损伤的小鼠模型的心肌细胞中，p53转录诱导lncRNA NRF的表达。NRF作为竞争性内源RNA（ceRNA）调控miRNA miR-873，从而解除其对RIPK1和RIPK3的抑制，促进坏死性凋亡和心肌梗死。PUMA是p53诱导内源性凋亡的主要靶点；有趣的是，PUMA也通过类似机制参与坏死性凋亡：在结直肠癌（CRC）细胞中，化疗药物5-氟尿嘧啶（5-FU）处理诱导p53–PUMA轴，促进线粒体DNA释放到细胞质中，从而激活ZBP1–RIPK3介导的坏死性凋亡。重要的是，PUMA–RIPK3-坏死性凋亡轴还可以引发抗肿瘤免疫原性反应，增强5-FU的治疗效果。在肠上皮细胞中，热应激诱导p53的磷酸化和激活，增加TLR3的表达。TLR3刺激TRIF与RIPK3的结合，从而诱导坏死性凋亡。相应地，p53敲除可以阻断热应激触发的肠上皮细胞坏死性凋亡。线粒体ROS（mtROS）在p53介导的坏死性凋亡中具有重要作用。在急性胰腺炎中，p53下调sulfiredoxin和PRDX3，从而增强胰腺细胞中mtROS的产生和坏死性凋亡。此外，mtROS还驱动p53向线粒体的转运；线粒体靶向抗氧化剂Mito-TEMPO阻断p53在线粒体中的积累和坏死性凋亡，表明（1）mtROS促进坏死性凋亡的发生，（2）线粒体p53在坏死性凋亡中发挥作用。这两种可能性都得到了大量支持。与第一种可能性一致，mtROS促进坏死小体（包含MLKL和RIPK3（以及RIPK1）的复合物）的形成，并随后激活坏死性凋亡。三羧酸循环（TCA）和氧化磷酸化（OXPHOS）可以增加mtROS的产生，而RIPK3可以促进这些过程以诱导坏死性凋亡。p53促进TCA循环和OXPHOS的能力可能有助于坏死性凋亡的诱导。对于第二种可能性，mtROS刺激p53在线粒体中的积累，p53与CypD结合并打开线粒体通透性转换孔（PTP），导致多种细胞类型的坏死。这种线粒体p53–CypD诱导的坏死主要是坏死性凋亡。RIPK1–RIPK3复合物可以促进DRP1向线粒体的转运，从而增强mtROS和坏死性凋亡。p53还直接或间接促进DRP1在线粒体中的活性，这可能随后增强心肌细胞中的坏死性凋亡。有趣的是，在氧化应激下，DRP1促进p53的稳定化和线粒体定位。因此，p53和DRP1可能形成正反馈环以增强坏死性凋亡。在某些条件下，自噬机制与坏死小体结合以促进坏死性凋亡。线粒体自噬（mitophagy）是一种特殊类型的自噬，可降解受损的线粒体。理论上，线粒体自噬可以通过降低ROS水平来保护细胞免受坏死性凋亡。然而，关于线粒体自噬在坏死性凋亡中的作用，已有报道存在争议。由于p53对自噬（包括线粒体自噬）具有双向作用（促进或抑制），p53是否以及如何通过介导自噬影响坏死性凋亡需要进一步阐明。此外，p53可以被代谢应激和缺氧激活，这些条件也刺激坏死性凋亡。p53是否在代谢应激相关和缺氧相关的坏死性凋亡中发挥作用仍不明确。此外，p53是否在特定条件下抑制坏死性凋亡仍有待研究。2、p53在坏死性凋亡中受到的调节许多因素可以影响p53介导的坏死性凋亡。在复发性乳腺癌细胞中，组蛋白甲基转移酶G9a的活性是抑制促炎基因所必需的。G9a缺失激活TNF诱导的坏死性凋亡，该过程依赖于p53活性，并降低肿瘤细胞的存活率。用化疗药物放线菌素D处理肝癌细胞，部分通过CHK1激活的p53刺激坏死性凋亡，这是放线菌素D抗肿瘤作用的基础。在皮质神经元中，出生后敲除Akirin2触发p53依赖的坏死性凋亡和神经退行性病变，这可以通过降低p53蛋白水平来回复。类似地，p53诱导的坏死性凋亡通过去除视锥光感受器和双极神经元导致视网膜退行性疾病，这一过程被BMI1抑制。在神经元缺血应激期间，DAPK1与皮质神经元中的p53相互作用并磷酸化p53 Ser23。这种修饰促进了核p53激活的凋亡和线粒体p53触发的坏死性凋亡，共同导致神经元损伤。三、p53与细胞焦亡细胞焦亡最早于20世纪末被报道，并于2001年正式命名。细胞焦亡是一种由gasdermin蛋白调控的促炎性非凋亡性细胞死亡形式。它主要作为对多种病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）的先天免疫反应发挥作用，同时在器官损伤和癌症中也具有作用。典型的细胞焦亡由PAMPs或DAMPs被炎症小体传感器（如NLRP3）识别而启动。NLRP3随后招募适配蛋白ASC（也称为PYCARD）和半胱天冬酶-1前体（pro-caspase-1）形成炎症小体，在其中caspase-1被激活。此外，脂多糖（LPS）可以直接激活人类中的caspase-4和caspase-5，或小鼠中的caspase-11，而无需炎症小体的组装。激活的caspase-1、caspase-4、caspase-5或caspase-11切割gasdermin D（GSDMD）释放其活性N端（GSDMD-N），后者寡聚化并在细胞质膜上形成孔道，最终诱导细胞死亡。最新进展表明，细胞焦亡的激活存在别的途径。1、p53在细胞焦亡中的作用p53在细胞焦亡中的作用相较于其在铁死亡和坏死性凋亡中的作用尚不明确。研究发现，p53能够激活多种细胞焦亡调控因子的表达，如NLRP3、caspase-1和GSDME，这些因子在不同细胞类型中可能促进细胞焦亡。与这些数据一致，p53被报道在非小细胞肺癌中促进细胞焦亡。p53的mRNA水平与NLRP3、ASC和caspase-1的mRNA水平呈正相关，而p53的缺失消除了LPS诱导的细胞焦亡。在另一项研究中，放线菌素D和Nutlin-3a被用于协同激活p53，导致caspase-1前体和NLRP1的上调。然而，未检测到激活的caspase-1，这可能是因为激活的p53通过增加细胞焦亡因子的水平建立了细胞焦亡的预备状态；随后，细胞焦亡将在适当的触发条件下被迅速诱导。这一过程可能帮助细胞准备应对感染，因此研究p53如何响应病原体感染和炎症，以及是否可以因此激活细胞焦亡具有重要意义。有趣的是，NLRP3能够稳定并激活p53。这些结果表明，p53和NLRP3在正反馈环中相互调控，可能增强NLRP3诱导的细胞焦亡。在多形性胶质母细胞瘤中，苯并咪唑类药物的治疗通过激活p53随后同时诱导凋亡和细胞焦亡发挥肿瘤抑制作用，这可能是因为p53介导的细胞周期阻滞促进了苯并咪唑触发的细胞焦亡。然而，其潜在机制仍需进一步阐明。p53在某些条件下抑制细胞焦亡的潜力也值得研究。2、p53在细胞焦亡受到的调控已发现多种p53调控因子能够影响p53介导的细胞焦亡。在巨噬细胞中，MUFAs可以结合FABP4并限制赖氨酸去乙酰化酶sirtuin 1的活性，导致p53乙酰化和激活。激活的p53随后通过增加ASC的表达促进炎症小体组装和细胞焦亡。类似地，在LPS–D-半乳糖胺诱导的急性肝衰竭小鼠模型中，sirtuin 1通过sirtuin 1–p53–GPX4–GSDMD途径抑制p53诱导的铁死亡和细胞焦亡。该研究还揭示了p53触发的铁死亡与p53触发的细胞焦亡之间的crosstalk。lncRNA MEG3能够稳定p53。在透明细胞肾细胞癌中，MEG3下调导致p53水平降低、p53相关的细胞焦亡受抑制以及细胞增殖增加。p53聚集抑制剂ReACp53能够挽救由MEG3缺失引起的表型，表明触发细胞焦亡可能是治疗p53聚集相关肿瘤的有效方法。值得注意的是，通过激活p53，MEG3还可以促进铁死亡。在杜氏利什曼原虫感染的THP-1和J774A.1细胞系中，BLIMP-1负责抑制p53表达，减少ROS产生和NLRP3激活，并抑制细胞焦亡。这些结果解释了杜氏利什曼原虫在感染过程中如何避免先天免疫和细胞焦亡，为内脏利什曼病的治疗提供了信息。在哮喘小鼠模型中，KIF23的缺失抑制了支气管上皮细胞中的炎症和细胞焦亡，从而缓解了哮喘症状。有趣的是，p53水平随着KIF23的缺失而降低。p53水平的下降是否有助于细胞焦亡的抑制需要进一步研究。最后，KIF23是p53的转录抑制靶标。p53–KIF23负反馈环的病理相关性值得进一步研究。四、p53 调节的其它非凋亡性细胞死亡除了铁死亡、坏死性凋亡和细胞焦亡之外，p53 还参与其他 NACD，比如自噬依赖性细胞死亡（autophagy-dependent cell death）, 内吞性细胞死亡（entotic cell death），PARP-1依赖性细胞死亡（parthanatos）和副凋亡（paraptosis），另外还可能调节泛凋亡，铜死亡（cuproptosis）和双硫死亡（disulfidptosis）。1、 p53 调节的自噬依赖性细胞死亡（autophagy-dependent cell death）自噬是一种保守的分解代谢过程，通过降解细胞质物质以供再利用。自噬始于一个孤立的膜结构，逐渐扩展形成吞噬泡（phagophore），最终形成自噬体（autophagosome）。在此过程中，自噬底物被包裹并随后递送至溶酶体进行降解。通常，自噬在应激（特别是营养缺乏）条件下促进细胞存活。然而，失调或过度的自噬可能导致细胞通过自噬依赖性细胞死亡而消亡。由于p53通过多种机制调控自噬，它也参与了自噬依赖性细胞死亡。当HCT116细胞用SPHK1抑制剂处理时，p53激活自噬依赖性细胞死亡，这一过程通过敲除自噬的两个关键调控因子beclin 1和ATG5得以挽救。p53还通过激活BNIP3L触发的线粒体自噬在结肠癌细胞中诱导自噬依赖性细胞死亡。p53可能通过转录激活TP53INP1在多种细胞类型中促进自噬依赖性细胞死亡。抗肿瘤药物人参皂苷Rh4和白藜芦醇分别激活p53并在结直肠癌细胞和肺腺癌细胞中诱导自噬依赖性细胞死亡。需要强调的是，自噬介导的细胞死亡不一定是“自噬依赖性细胞死亡”：它可能涉及其他细胞死亡模式，如凋亡和铁死亡。因此，当p53调控的自噬导致细胞死亡时，区分发生的是哪种类型的细胞死亡至关重要。2、p53调控的内吞性细胞死亡（entotic cell death）Entosis是一个活细胞被非吞噬细胞吞噬形成“细胞内细胞”结构的过程。细胞骨架重排介导的细胞侵袭在entosis中起关键作用。通常（但不总是），内化的细胞将通过entotic细胞死亡而消亡。在有DNA损伤的有丝分裂上皮细胞中，p53通过激活RND3促进entotic细胞死亡。这一作用消除了非整倍体子细胞以维持基因组完整性。有趣的是，突变体p53也被报道促进entosis的形态特征——细胞内细胞结构——这可能具有促肿瘤作用，因为内化的细胞可能以某种方式逃避细胞死亡。此外，p53驱动的皮质祖细胞entotic细胞死亡与PALS1相关的小头畸形有关。3、p53调控的PARP-1依赖性细胞死亡（parthanatos）在轻度DNA损伤后，PARP1被激活以修复DNA并促进细胞存活。然而，当DNA损伤广泛存在时，PARP1被过度激活并产生过量的聚（ADP-核糖）（PAR）聚合物，这些聚合物促进线粒体中AIF的释放。在细胞质中，AIF与MIF结合，AIF–MIF复合物转运到细胞核中将基因组DNA切割成大片段，导致parthanatos。在人类结直肠癌和乳腺癌细胞以及小鼠胚胎成纤维细胞中，p53可以通过促进PARP1的酶活性来响应ROS诱导的DNA损伤，从而激活parthanatos。在CRC中，当激酶AKT被抑制时，p53还通过与PARP1直接相互作用促进PAR的聚合，从而激活parthanatos，这一过程阻碍了CRC细胞的生长。此外，p53可能通过转录激活AIF来促进parthanatos。然而，有报道显示，在存在BRAF V600E突变的情况下，p53缺失使肿瘤细胞对ETS抑制剂诱导的parthanatos更加敏感。因此，p53在parthanatos触发的肿瘤抑制中是被激活还是被抑制，可能取决于具体情况。4、p53调控的副凋亡（paraptosis）Paraptosis是一种不依赖于半胱天冬酶的NACD；它可以由许多化学化合物和各种应激（如氧化应激和内质网应激）诱导。paraptosis的分子机制细节尚不明确。paraptosis的关键形态特征包括通常与ER和/或线粒体肿胀相关的细胞质空泡化。在CRC细胞中，人参皂苷Rh2处理诱导了p53依赖的凋亡和paraptosis，共同实现了抗肿瘤效果。然而，p53诱导的空泡形成和paraptosis的确切机制仍不清楚。5、p53在调控泛凋亡、铜死亡和双硫死亡中的潜在作用泛凋亡PANoptosis是一种先天免疫炎症性细胞死亡，涉及细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡之间的crosstalk。因此，它具有这三种细胞死亡模式的特征，但不能单独用其中任何一种来解释。PANoptosis的分子机制围绕多种PANoptosome的形成，这些平台整合了细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡信号。由于p53是这三种细胞死亡模式的有效调控因子，因此可以合理推测p53也可以调控PANoptosis。铜死亡是一种依赖铜的NACD。细胞内铜水平的异常增加促进三羧酸循环（TCA）中脂酰化蛋白（特别是DLAT）的聚集，导致蛋白毒性应激并最终引发铜死亡。尽管缺乏直接证据，但p53被认为在调控铜死亡中具有重要作用。（注：复旦大学的周祥教授课题组近期在 Mol Cell发文首次证明p53的确可以激活铜死亡）双硫死亡是一种在葡萄糖饥饿条件下由过量二硫化物触发的NACD，通常发生在高表达SLC7A11的细胞中。p53可能通过抑制SLC7A11表达来增强细胞对二硫化物死亡的抵抗。在p53缺陷的癌细胞中，SLC7A11水平升高可能使细胞对二硫化物死亡更加敏感，这为治疗这些癌症提供了一个潜在的治疗弱点。五、靶向p53调控的非凋亡性细胞死亡用于疾病治疗由于p53介导的NACD与多种疾病的病理相关，大量研究致力于开发靶向p53-NACDs的治疗药物。在本节中，我们以p53调控的铁死亡、坏死性凋亡和细胞焦亡为例，展示这一方法在临床应用中具有的巨大潜力。1、靶向p53调控的铁死亡癌症是与靶向铁死亡最相关的疾病。许多药物已被发现能够通过激活p53介导的铁死亡来杀死癌细胞。例如，gambogenic acid通过激活p53在上皮-间质转化细胞中触发铁死亡，从而抑制黑色素瘤的转移。抗寄生虫药物氟苯达唑通过激活p53同时诱导铁死亡和细胞周期阻滞，有效抑制去势抵抗性前列腺癌的肿瘤生长。三萜皂苷衍生物D13通过激活p53调控的铁死亡和凋亡，表现出强大的杀伤多药耐药癌细胞的功效。p53激活的铁死亡还可以与其他药物联合用于治疗癌症。PARP抑制剂在治疗保留野生型BRCA1和BRCA2基因的卵巢癌中效果较差。有趣的是，研究发现PARP抑制剂奥拉帕尼通过激活p53在BRCA功能正常的卵巢癌中诱导铁死亡。奥拉帕尼与铁死亡诱导剂FINs联合治疗对这些癌细胞具有协同杀伤作用。双重靶向PI3K和HDAC的抑制剂BEBT-908可以通过乙酰化p53促进铁死亡。重要的是，铁死亡的诱导可能建立促炎性肿瘤微环境，从而增强免疫治疗的效果。然而，病理激活的中性粒细胞中的铁死亡可能负调控抗肿瘤免疫。因此，在临床实践中实现p53激活药物的癌细胞特异性递送至关重要。此外，铁死亡是p53在放疗中抗肿瘤作用的基础。表达突变体p53的癌细胞可能因p53诱导的铁死亡缺失而对放疗产生耐药性，因此可以将FINs与放疗联合用于治疗这些癌症。除了癌症，通过Nutlin-3激活p53调控的铁死亡有助于阻断疟原虫的肝脏阶段感染。尽管p53介导的铁死亡在上述情况下对健康有益，但其在正常细胞中的异常诱导可能导致器官损伤或神经退行性疾病（NDD）。在这些情况下，应避免铁死亡。在叶酸诱导的急性肾损伤中，补充α-硫辛酸有效抑制p53介导的铁死亡，从而减轻肾损伤。在阿尔茨海默病小鼠模型中，芍药苷通过直接结合p53并抑制铁死亡，促进认知行为的改善。需要指出的是，上述大多数通过p53介导铁死亡的药物都是通过p53抑制经典的SLC7A11–GPX4途径发挥作用。然而，正如我们所讨论的，非经典铁死亡途径在p53功能中具有重要作用。因此，也应关注p53调控的这些非经典铁死亡途径及其治疗潜力。2、靶向p53调控的坏死性凋亡坏死性凋亡既可能具有肿瘤抑制作用，也可能具有促肿瘤作用。然而，目前的研究表明，p53介导的坏死性凋亡主要具有肿瘤抑制作用。p53激活的坏死性凋亡可能与p53的其他功能协同作用以消除癌细胞。在胶质母细胞瘤中，免疫调节药物FTY720通过ROS–JNK–p53途径诱导坏死性凋亡，从而抑制肿瘤生长。在胶质瘤中，沙利霉素介导p53向线粒体的转运，p53在线粒体中与CypD相互作用并诱导线粒体通透性转换孔（PTP）相关的坏死性凋亡。在人类T细胞白血病病毒1型转化的成人T细胞白血病细胞中，DHODH抑制剂BAY2402234通过诱导多种细胞死亡模式（包括凋亡、铁死亡和坏死性凋亡）显示出治疗价值。有趣的是，BAY2402234处理也会激活p53。p53是否参与了BAY2402234触发的坏死性凋亡需要进一步研究。治疗神经母细胞瘤，激活p53可能是一种有前景的方法。此外，诱导坏死性凋亡可能对神经母细胞瘤具有新的治疗效果。因此，研究是否可以通过激活p53调控的坏死性凋亡有效根除神经母细胞瘤细胞将是一个有趣的课题。与p53激活的铁死亡类似，p53诱导的坏死性凋亡也可能对正常器官造成损伤。例如，p53促进坏死性凋亡，从而加重酒精性肝病（ALD）。姜黄素通过增加NRF2的表达来改善ALD，NRF2抑制p53的活性。CypD诱导的坏死性凋亡与多种脑疾病（如神经退行性疾病）相关。环孢素A（CsA）和其他配体可以破坏CypD–p53复合物。这些抑制线粒体CypD–p53相互作用的药物可能有助于治疗由CypD–p53–坏死性凋亡轴引起的疾病。3、靶向p53调控的细胞焦亡在结直肠癌中，人参皂苷Rh3通过STAT3–p53–NRF2途径同时激活细胞焦亡和铁死亡，从而抑制癌细胞的生长。p53激活的自噬有助于细胞焦亡，可能导致高尿酸血症肾病。自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤可以有效保护肾脏免受细胞焦亡的影响，并改善近端肾小管细胞中的高尿酸血症肾病。在大肠杆菌感染后，p53诱导的细胞周期阻滞和凋亡可能导致牛乳腺上皮细胞中的细胞焦亡。靶向p53或细胞焦亡的特异性抑制剂可能具有预防大肠杆菌诱导的牛乳腺炎的潜力。Curaxin CBL0137是一种p53激活药物。CBL0137诱导caspase-3–GSDME依赖的细胞焦亡，从而杀死卵巢癌细胞。这一效应依赖于p53靶基因BAX在线粒体膜上的积累。p53–BAX轴可能是CBL0137治疗引起的细胞焦亡的部分机制。总之，目前存在多种针对p53介导的非凋亡性细胞死亡（NACDs）的治疗方法，适用于不同的病理条件。未来，希望更多具有这种活性的药物能够造福于患有相关疾病的个体。六、结论与未来展望在过去几年中，关于p53调控的铁死亡、坏死性凋亡、细胞焦亡及其他非凋亡性细胞死亡的机制、调控和治疗意义，我们已经获得了许多见解。然而，仍有许多问题需要解决，以下是其中一些主要问题的讨论。从概念上讲，为什么p53能够调控如此多的细胞死亡途径？一种可能性是，作为细胞的守护者，p53必须有效清除受损细胞；诱导不同类型的细胞死亡可以确保这一任务的完成。p53在铁死亡中的作用已被深入研究。然而，我们对p53在其他NACDs中的功能机制及其生理或病理相关性的理解仍然较为初步。需要更多努力来阐明这些问题。一个有趣的现象是，许多受p53抑制的靶基因，如SLC7A11、VKORC1L1和PHGDH，对p53调控的NACD有重要贡献。目前研究主要集中在受p53激活的靶基因上，未来应更多关注p53在NACD中抑制的靶标。值得注意的是，p53在NACDs中影响的许多靶标并非p53的直接转录靶基因，而是p53通过间接方式来影响它们的表达。从机制上讲，一个主要研究任务是识别在特定条件下决定p53激活的特定NACD类型的因子。刺激和其他上游信号在这一过程中起着关键作用。然而，某些刺激（如DNA损伤和ROS）和信号通路（如TNF和TLR通路）可能影响不同的细胞死亡模式。一个相关的问题是，p53对NACDs的某些调控效应表现出细胞类型特异性或组织特异性。不同的应激和信号与其他细胞类型特异性或组织特异性调控因子协同作用，汇聚于p53，以context-dependent的方式促进特定的NACD。例如，在应对DNA损伤或ROS等急性应激时，p53可以同时诱导凋亡和铁死亡以清除应激细胞。在这些应激条件下，哪种细胞死亡途径占主导地位确实是一个复杂的问题，值得进一步研究。p53似乎倾向于在应对氧化应激时诱导铁死亡，如在培养的癌细胞中用TBH处理时，p53调控的铁死亡可能在时间上先于凋亡。除了相对研究较多的凋亡和铁死亡外，p53的某些翻译后修饰（PTMs）或辅因子是否特异性地影响某些类型的细胞死亡？明确p53介导的NACD的调控机制和context依赖性是开发靶向这些途径的治疗药物的前提。最近的研究表明，不同的细胞死亡途径可以相互作用。鉴于p53调控的细胞死亡途径可能共享共同的上游触发因素或重叠的分子机制，这些途径之间的crosstalk是可能的。进一步探索这一可能性在未来将具有重要意义。在治疗上，靶向p53–NACD途径不仅补充了现有的临床治疗手段，如癌症治疗中的凋亡诱导药物，还在某些特定情况下具有独特优势。值得注意的是，上述大多数治疗药物针对的是表达未突变p53的癌细胞。然而，这些癌细胞通常采用多种机制来减弱野生型p53的活性，这对实现最佳的p53激活提出了挑战。更重要的是，p53在癌症中经常发生突变或缺失。在这些情况下开发靶向p53–NACD的治疗方法具有重要价值。不幸的是，目前在这些癌细胞中恢复野生型p53活性的策略尚不完全令人满意。联合治疗为克服这些障碍提供了一个有前景的途径。此外，p53–NACD途径仅部分贡献于上述大多数靶向药物的治疗效果。这些药物还影响p53的其他功能，甚至涉及p53非依赖的机制。因此，一个关键目标仍然是特异性靶向p53–NACD轴。铁死亡、坏死性凋亡、细胞焦亡和PANoptosis通常被认为是免疫原性细胞死亡（ICD）的形式，这一过程中细胞死亡可以刺激免疫反应。近年来，调节免疫已成为p53的一项功能。确定p53调控的ICD是否有助于局部或全身免疫反应至关重要，因为这可能对癌症治疗具有重要影响，包括p53激活与免疫治疗的潜在组合。如果未来发现p53调控其他NACDs，也不会令人惊讶。要充分理解p53–NACD的联系，并利用p53在这些细胞死亡模式中的力量来治疗疾病，未来还需要大量工作与投入。顾伟教授通讯作者介绍：顾伟教授，1986年毕业于北京大学，1995年获美国哥伦比亚大学博士学位，1995-1998在洛克菲勒大学从事博士后研究（导师为真核生物RNA聚合酶发现者、拉斯克奖得主Robert Roeder教授）。1999年入职哥伦比亚大学。2007年至今在哥伦比亚大学医学中心担任正教授、哥伦比亚大学InstituteforCancerGenetics的Abraham and Mildred Goldstein教授。顾伟教授主要从事p53在肿瘤抑制中的功能研究。他在p53相关调控通路（如乙酰化和泛素化）以及铁死亡领域取得了杰出成就，在 Cell、Nature、Science、CancerCell、Nature Cell Biology、Nature Cancer、Cell Metabolism和Molecular Cell等国际权威杂志上发表论文60余篇，包括以通讯作者在Cell（7篇）、Nature（6篇）和Science（1篇）发表论文14篇，论文总被引超过62000次，H指数101，并担任Cell、Nature和Science等国际权威期刊的审稿人。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41580-025-00842-3设置星标，不错过精彩推文开放转载欢迎转发到朋友圈和微信群 微信加群 为促进前沿研究的传播和交流，我们组建了多个专业交流群，长按下方二维码，即可添加小编微信进群，由于申请人数较多，添加微信时请备注：学校/专业/姓名，如果是PI/教授，还请注明。点在看，传递你的品味