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细胞衰老与多种衰老相关疾病及癌细胞治疗耐药性有关。现有衰老细胞裂解药物疗效参差不齐,缺乏预测生物标志物。研究人员开展相关研究,发现 BH3 分析可预测衰老细胞对 ABT-263 或 D+Q 的敏感性,为精准衰老细胞裂解疗法提供依据。
细胞衰老(Cellular senescence)在与衰老相关的多种疾病中发挥作用,并且癌细胞在这种细胞状态下可能在治疗后存活。已报道的衰老细胞裂解药物(senolytic drug)通过不同的分子机制发挥作用,但在不同的细胞衰老环境中疗效各异,这表明需要预测衰老细胞裂解活性的生物标志物。研究人员利用多参数分析方法,检测衰老表型中常见报道的分子特征,对包括恶性和非恶性细胞在内的多种模型进行分析,这些模型由多种诱导衰老的因素触发。结果发现,这些传统的衰老标志物在识别衰老细胞裂解药物敏感性方面,单变量预测能力较弱。
研究人员试图通过定量质谱技术,测量衰老细胞蛋白质组的变化,来识别对常用衰老细胞裂解疗法(如 Navitoclax(ABT-263))不敏感的衰老细胞中的新药物靶点,并将其与因衰老诱导而对 ABT-263 产生急性敏感性的细胞进行比较。使用小分子化合物抑制抗氧化剂谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)或 Bcl-2 家族成员髓细胞白血病序列 1(MCL-1),并联合 ABT-263,可在部分(并非全部)先前不敏感的衰老细胞中显著诱导细胞凋亡(apoptosis)。
随后,研究人员探究能否利用 BH3 分析来测量这些细胞衰老模型中线粒体凋亡启动(mitochondrial apoptotic priming)的差异,并预测对衰老细胞裂解药物 ABT-263 或达沙替尼(dasatinib)与槲皮素(quercetin)联合用药(D+Q)的敏感性。结果发现,尽管衰老细胞总体的凋亡启动水平显著较低,但衰老线粒体对 B 细胞淋巴瘤 - 超大(BCL-XL)的依赖性与 ABT-263 和 D+Q 对衰老细胞的杀伤作用显著相关,而 BCL-XL的基因或蛋白质表达并无显著变化。然而,研究数据提醒,不应将药物宽泛地归类为具有普遍衰老细胞裂解作用,而应推动针对特定环境的衰老细胞裂解靶点的研究,并提出 BH3 分析可作为一种有效的预测生物标志物。