综述:癌症中的细胞衰老

时间:2025年6月13日
来源:Cancer Cell

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这篇综述深入探讨了细胞衰老(Senescence)在癌症中的双重作用:既是抑癌屏障(通过p16INK4a /p53通路诱导细胞周期停滞),又通过衰老相关分泌表型(SASP)促进肿瘤进展。文章系统梳理了衰老标志物(如SA-β-Gal)、驱动因素(如PTEN缺失诱导的PICS)、微环境互作(如CAFs和MDSCs),并展望了靶向治疗策略(如senolytics清除衰老细胞和"one-two punch"联合疗法),为癌症治疗提供新视角。

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衰老在癌症中的矛盾角色

细胞衰老是一种稳定的细胞周期停滞状态,由内在和外在压力因素诱导。这一过程最初由Hayflick和Moorhead在1961年描述为成纤维细胞连续培养后的复制性衰老,现已被确认为关键的肿瘤抑制机制和衰老标志。衰老细胞(SnCs)虽失去增殖能力,却保持代谢活性,通过分泌衰老相关分泌表型(SASP)深刻影响微环境。

癌症中衰老的标志特征

区别于静息肿瘤细胞,衰老肿瘤细胞对促有丝分裂刺激无反应,其核心特征包括:

  1. 细胞周期调控:依赖p16INK4a
    、p21Cip1/Waf1
    等周期蛋白依赖性激酶抑制剂的持续上调,但近期研究发现某些淋巴瘤中化疗诱导的衰老细胞可通过WNT信号重新进入周期。
  2. 表观遗传重塑:衰老相关异染色质 foci(SAHF)将增殖相关基因(如E2F靶标)隔离至转录抑制区域。
  3. SASPome多样性:超越传统的细胞因子(IL-6/IL-8),涵盖外泌体、线粒体DNA、脂质介质(如PGE2
    )等,通过cGAS-STING通路激活炎症反应。

驱动癌症衰老的关键因素

  • 癌基因激活:RAS、BRAFV600E
    等通过复制应激触发衰老(OIS)
  • 抑癌基因缺失:PTEN缺失通过AKT-mTOR轴诱导衰老(PICS)
  • 治疗诱导:化疗(如多西他赛)、放疗及靶向药物(CDK4/6抑制剂)通过DNA损伤反应引发TIS

衰老在肿瘤中的双刃剑效应

抑癌作用

  • SASP通过IL-6/TGF-β自分泌强化周期停滞
  • 招募NK细胞和CD8+
    T细胞清除癌前肝细胞(小鼠模型证实)

促癌机制

  • SASP组分(如MMPs、GDF15)促进血管生成和EMT
  • 衰老前列腺癌细胞分泌mtDNA激活PMN-MDSCs的免疫抑制功能
  • 衰老逃逸:部分淋巴瘤细胞通过端粒酶再激活恢复增殖

微环境中的衰老网络

基质细胞

  • 衰老CAFs(SenCAFs)通过IL-8促进胰腺癌侵袭
  • 衰老内皮细胞分泌CXCL11加速乳腺癌转移

免疫细胞

  • 衰老T细胞高表达CD57/KLRG1但丧失细胞毒性
  • 衰老样中性粒细胞(dcTRAIL-R1+
    )通过VEGFA促血管生成

靶向治疗新策略

促衰老疗法

  • CDK4/6抑制剂(帕博西尼)联合MEK抑制剂诱导免疫原性SASP
  • 放射性药物(如Ra-223)通过α粒子诱发DNA损伤性衰老

清除衰老细胞

  • Senolytics:ABT-263靶向BCL-2家族,CAR-T细胞特异性清除p16+
    细胞
  • Senomorphics:JAK2抑制剂鲁索替尼重塑免疫抑制性SASP

AI赋能检测

  • 深度学习工具Deep-SeSMo通过形态识别衰老细胞
  • SIT算法解析单细胞转录组揭示SnCs异质性

未来挑战与展望

当前需解决SASP检测标准化、组织特异性阈值设定等问题。免疫细胞衰老(如NK细胞获得CD57标记)的调控机制仍是蓝海领域。结合液体活检和多重SASP因子分析,有望实现衰老靶向治疗的精准分层。

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