综述:ATM 和 p53 在衰老与癌症中的作用:基因组完整性的双刃剑

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Biogerontology 4.4

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  这篇综述聚焦 ATM 和 p53 在衰老与癌症中的复杂角色。它们通过 ATM-p53 轴维持基因组稳定,突变则导致失衡,引发肿瘤等问题。文中还探讨了针对相关通路的治疗方法,对研究衰老和癌症机制及治疗有重要参考价值。

  

ATM 和 p53 在衰老与癌症中的作用:基因组完整性的双刃剑


维持基因组稳定性在生命活动中至关重要,它能够及时检测 DNA 损伤,并激活如修复、凋亡或衰老等恰当的细胞反应。这一过程主要由 ATM-p53 轴进行调控。

ATM(Ataxia-Telangiectasia Mutated)是双链断裂的主要传感器。当 DNA 出现双链断裂时,ATM 就会被激活。激活后的 ATM 肩负着两个重要使命:一方面,它积极促进受损 DNA 的修复工作,努力让基因组恢复到正常状态;另一方面,如果 DNA 损伤过于严重无法修复,ATM 会启动细胞凋亡程序,将这些受损细胞清除,以此保证细胞群体的质量,防止携带错误遗传信息的细胞继续增殖。

然而,当 ATM 和 p53 发生突变时,情况就变得糟糕起来。在癌症的发生发展过程中,这种突变打破了原本的平衡状态。ATM 失活会使细胞绕过癌基因诱导的衰老阶段,原本应该停止分裂走向衰老的细胞,此时却获得了继续增殖的机会,逐渐发展成为肿瘤细胞。而 p53 作为一种重要的肿瘤抑制蛋白,发生突变后,失去了对细胞增殖的有效控制,细胞开始不受约束地疯狂增殖,同时对凋亡信号变得更加敏感,这不仅使得肿瘤细胞更容易存活和扩散,还增加了治疗的难度,导致肿瘤出现基因组不稳定、对治疗产生抗性以及不断进展恶化的情况 。

值得注意的是,持续的 ATM 信号传导也会带来不良后果。它会触发衰老相关分泌表型(SASP,Senescence-Associated Secretory Phenotype),SASP 会进一步增强肿瘤微环境的炎症反应。这种炎症环境看似矛盾,却为肿瘤细胞的生长、侵袭和转移提供了有利条件,同时也与衰老相关疾病的发生发展紧密相关,进一步加剧了健康问题。

在治疗方面,化学小分子 p53 激活剂(如 PRIMA-1、Nutlin-3)和 ATM 抑制剂(如 AZD0156、M4076)展现出了一定的潜力。研究发现,在细胞实验和无 p53 的裸鼠实验中,这些化学小分子能够使癌细胞对 DNA 损伤治疗更加敏感,提高治疗效果。不过,ATM 缺失所导致的 ATM/p53 信号变化,其对肿瘤增殖的影响并不完全明确。在某些特定类型的癌症中,ATM 缺失反而可以通过诱导细胞衰老和凋亡,促进 p53 依赖的肿瘤抑制作用。这表明 ATM 缺失的影响具有上下文依赖性,会因肿瘤类型、微环境等因素而有所不同。

在这篇综述中,作者综合了当前关于 ATM 和 p53 在 DNA 修复、细胞凋亡和细胞衰老等过程中协同作用的最新研究成果。深入剖析了 ATM 和 p53 如何在肿瘤抑制和癌症进展中扮演着双重角色,既可能阻止肿瘤发展,又可能在某些情况下助力肿瘤恶化。同时,文章还重点探讨了针对这些信号通路的治疗方法,希望能够充分利用细胞衰老机制,改善癌症治疗效果,为未来的临床治疗和科学研究提供了重要的思路和方向。

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