食管鳞癌（esophageal squamous cell carcinoma,ESCC）是常见的消化道恶性肿瘤之一,恶性程度高,预后不佳,5年生存率低于20%。ESCC的发生发展与吸烟、饮酒、不良饮食习惯和亚硝胺类化合物的摄入等因素有关。测序结果显示ESCC基因背景复杂,存在增殖、分化、细胞周期调控、氧化应激、表观遗传等多个信号的异常,导致其目前尚无明确的精准治疗手段。氧化应激是癌变过程中的重要生物学过程,可以通过促进肿瘤增殖和基因组不稳定性等作用调控其进展,但过度氧化则会导致肿瘤细胞死亡。在ESCC中,与氧化应激调控相关的CUL3-KEAP1-NFE2L2轴和TP53均为显著突变基因,说明这两者在ESCC发生发展中有重要作用。但两者所调控的主要可靶向目标以及两者调控之间是否存在交互作用还有待研究。在本研究中,我们通过数据分析发现CUL3-KEAP1-NFE2L2轴在ESCC和多种鳞癌（包含头颈鳞癌和肺鳞癌）中均为显著突变基因,并且其突变以激活NRF2为主。在永生化大鼠食管上皮细胞系D3和ESCC野生细胞系中,以小分子抑制剂KI696干扰KEAP1和NRF2的结合可以显著促进NRF2的转录激活和抗氧化能力的增强。表达谱测序显示,在D3细胞中,NRF2显著上调了磷酸戊糖途径和谷胱甘肽代谢途径的基因表达,两者分别与抗氧化物质NADPH和GSH的合成相关。以小分子抑制剂RRx001和HG106分别靶向抑制两条途径中的关键下游调控因子G6PD和SLC7A11可以显著抑制ESCC细胞的生长,携带NRF2突变的细胞系对治疗更敏感。类器官培养显示,两种抑制剂联合放疗有更好的治疗效果。为了研究突变p53在ESCC氧化应激中的调控作用及与NRF2之间的关系,我们将D3细胞中转入了p53R246W突变体,发现可以显著促进细胞增殖和抗氧化功能,并使周期调控功能明显受损。但蛋白表达检测并未发现NRF2信号的激活,生物信息学分析也显示TP53突变与NRF2信号激活没有显著相关性。机制研究发现,D3-p53R246W细胞中存在EGFR-ERK信号激活,后者通过上调转录因子ETS1的磷酸化水平促进SLC7A11的表达而介导了抗氧化能力的增强。此外,我们发现甲基苄基亚硝胺诱导的大鼠ESCC模型中G6PD和SLC7A11表达显著升高,以氧化诱导剂青蒿琥酯可以显著抑制ESCC的发生发展。综上所述,NRF2激活和p53突变均可通过代谢途径增强抗氧化功能,靶向抑制其关键下游分子而促进细胞氧化死亡,是ESCC的潜在治疗策略。同样,干预氧化还原平衡也可显著抑制ESCC的发生发展。