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:
- 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。
- 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。
- 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。