CDK11的抑制通过p53的稳定作用和SF3B1的失活，诱导细胞质中p21WAF1的剪接变异体形成

《Molecular Oncology》：CDK11 inhibition induces cytoplasmic p21WAF1 splice variant by p53 stabilisation and SF3B1 inactivation

CDK11抑制剂OTS964通过稳定p53和抑制SF3B1磷酸化，诱导p21异构体（p21^C/p21^L）表达，其中p21^L因缺乏细胞周期抑制功能域而定位胞质，但其仍部分抑制增殖。该研究揭示了RNA剪接与细胞周期调控的新联系，为癌症治疗提供新靶点。

　　CDK11作为一种重要的细胞周期调控蛋白，其在RNA剪接和转录调控中的作用引起了广泛关注。近期的研究发现，通过使用CDK11特异性抑制剂OTS964，可以显著稳定p53蛋白，并引发p53依赖的CDKN1A基因的替代剪接，从而产生一个新的p21变体——p21^L。这一发现揭示了CDK11在细胞周期调控与RNA剪接之间的潜在联系，并为癌症治疗提供了新的视角。

在细胞中，p53蛋白的水平通常受到其主要负调控因子MDM2的控制。在未受到压力的情况下，p53蛋白保持在低水平，而在细胞受到损伤或应激时，p53会被迅速稳定并激活。研究中发现，使用OTS964抑制CDK11可以导致MDM2的表达水平下降，进而促进p53的稳定。这一过程与p53的典型激活方式有所不同，因为MDM2的抑制通常与DNA损伤相关，而这里MDM2的表达变化可能是由于CDK11对MDM2的调控作用。进一步的实验表明，MDM2的表达变化不仅可以通过蛋白降解，还可以通过转录水平的抑制来实现，这表明CDK11在MDM2的调控中扮演了关键角色。

p21作为p53的重要下游效应分子，其在细胞周期调控中发挥着核心作用。传统的p21（p21^C）主要通过与细胞周期蛋白和CDK结合，阻止细胞进入分裂阶段。然而，新的p21变体p21^L的出现挑战了这一经典模型。研究发现，p21^L由于缺少了部分关键的结构域，如与PCNA相互作用的PIP盒和与细胞周期蛋白结合的Cy2结构域，其在细胞内的定位也发生了变化，主要集中在细胞质中。这种定位的改变可能影响其对细胞周期的抑制能力，从而导致其功能的部分丧失。尽管如此，实验结果表明，p21^L仍具有一定的抑制细胞增殖的作用，这可能与其较高的表达水平有关。

为了进一步验证p21^L的特性，研究人员使用了多种实验方法，包括免疫印迹、荧光显微镜和细胞活力检测。结果显示，虽然p21^L的细胞周期抑制能力不如p21^C，但其在细胞增殖抑制方面仍有一定作用。这可能与p21^L的高表达水平和其部分保留的结构域有关，如Cy1和CDK结合结构域。这些结构域的存在可能使p21^L在某些情况下仍能部分抑制细胞周期，尽管其效果不如p21^C。

此外，研究还发现，p21^L的产生与SF3B1蛋白的抑制密切相关。SF3B1是剪接体的重要组成部分，其功能受到CDK11的磷酸化调控。当CDK11被抑制时，SF3B1的磷酸化受到阻碍，导致其功能受损，从而触发CDKN1A基因的替代剪接，产生p21^L。这一发现表明，CDK11不仅是细胞周期调控的关键因子，还通过影响剪接体功能间接参与了p21的调控。这种调控机制可能在某些癌症中具有重要意义，因为SF3B1的突变在多种肿瘤类型中较为常见，可能导致p21^L的异常表达，从而影响细胞周期的调控。

值得注意的是，研究还发现，p21^L在小鼠细胞中也存在，这表明p21的替代剪接在进化上具有一定的保守性。这一发现不仅扩展了我们对p21生物学功能的理解，也为研究其在正常细胞生理中的作用提供了线索。然而，p21^L的具体产生机制和其在正常细胞中的功能仍需进一步研究。

研究还探讨了p21^L在细胞活力和凋亡中的作用。尽管p21^L的细胞周期抑制能力较弱，但其在某些情况下仍可能对细胞增殖产生一定的抑制作用。这一现象可能与p21^L的表达水平有关，其较高的表达可能部分补偿了其功能的缺失。此外，研究还发现，OTS964的抑制作用可能导致DNA双链断裂，从而激活p53并诱导细胞凋亡。然而，尽管p53被显著激活，但其在细胞活力抑制中的作用可能不如预期的那么重要，因为实验结果显示，p53的缺失并未显著改变OTS964对细胞增殖的抑制效果。这表明，除了p53的激活之外，还有其他机制在CDK11抑制后发挥作用，从而导致细胞增殖的抑制或细胞死亡。

为了验证这些发现，研究人员还设计了一系列实验，包括构建可诱导表达p21^C和p21^L的细胞系，并通过荧光显微镜观察它们在细胞内的定位。结果表明，p21^C主要定位于细胞核，而p21^L则主要在细胞质中。这一发现与之前的报告一致，但同时也揭示了p21^L在细胞周期调控中的部分功能。此外，研究人员还使用了不同的抗体来识别p21的不同表位，这有助于区分p21^C和p21^L，并为后续研究提供了工具。

在临床应用方面，这些发现可能对癌症治疗产生重要影响。由于p21^L的产生与SF3B1的抑制有关，而SF3B1的突变在多种癌症中较为常见，因此p21^L的异常表达可能在某些肿瘤中成为细胞逃避p21的肿瘤抑制作用的机制。这可能为开发针对SF3B1或CDK11的新型治疗策略提供新的思路。同时，p21^L的发现也提示，我们需要更深入地了解其在不同细胞类型和生理条件下的功能，以评估其在正常细胞中的潜在作用。

此外，研究还探讨了p21^L在细胞内的合成机制。通过分析p21^L的序列和结构，研究人员发现其可能来源于CDKN1A基因的替代剪接。这一过程可能涉及不同的剪接位点，从而导致mRNA的结构发生变化，进而影响其翻译效率。然而，这种剪接事件是否在正常细胞中发生，以及其是否具有特定的生理功能，仍然是需要进一步研究的问题。

综上所述，CDK11的抑制不仅影响了p53的稳定性，还通过调控SF3B1的功能，间接影响了p21的表达模式，从而影响了细胞周期的调控。这一发现揭示了RNA剪接与细胞周期调控之间的新联系，并为理解p21在不同细胞类型中的功能多样性提供了新的视角。未来的研究需要进一步探索p21^L在细胞增殖、凋亡以及DNA修复中的具体作用，以及其在癌症发生和发展中的潜在意义。此外，还需要开发针对p21^L的特异性检测方法，以便更准确地评估其在临床样本中的表达情况。这些研究不仅有助于揭示CDK11在细胞周期调控中的复杂作用，也为癌症治疗提供了新的思路和方向。