DNA断裂因子B通过抑制干扰素信号促进癌症持续细胞再生：靶向凋亡逃逸机制克服耐药

《Nature Cell Biology》：DNA fragmentation factor B suppresses interferon to enable cancer persister cell regrowth

本研究针对靶向治疗耐药难题，揭示癌细胞通过亚致死凋亡信号激活DNA内切酶DFFB，诱导DNA损伤并上调应激因子ATF3，进而抑制干扰素刺激基因（ISG）表达，从而逃逸生长停滞。该发现阐明了凋亡通路在耐药中的非经典功能，为阻断癌症持续细胞再生提供了新靶点。

　　

在肿瘤靶向治疗领域，药物初始反应显著却常因耐药复发而功亏一篑。传统研究多聚焦于耐药突变的发生机制，但越来越多的证据表明，在突变积累之前，一部分癌细胞能以“持续细胞”（persister cells）状态潜伏存活，成为复发根源。这些细胞如何突破生长停滞屏障、实现再生，是阻碍肿瘤根治的核心谜题。

近日，《Nature Cell Biology》发表的研究首次揭示，癌细胞通过“借刀杀人”的策略，将本应致死的凋亡信号转化为再生动力。研究表明，靶向药物处理的持续细胞处于慢性亚致死凋亡状态，激活凋亡执行蛋白酶caspase 3/7，进而切割DFFA释放DNA内切酶DFFB。出乎意料的是，DFFB介导的DNA损伤并非直接致死，而是激活转录因子ATF3，进而抑制干扰素刺激基因（ISG）的表达，从而解除干扰素介导的生长封锁。

关键技术方法

研究利用BRAF突变黑色素瘤细胞（A375）、EGFR突变肺癌细胞（PC9）和HER2<+>乳腺癌细胞（BT474）模型，通过长期低剂量靶向药处理诱导持续细胞。采用单细胞RNA测序分析基因表达特征，流式细胞术检测凋亡信号线粒体膜电位、细胞色素c释放和caspase活性；通过CRISPR敲除DFFB、ATF3等基因验证功能；利用小鼠移植瘤模型评估体内耐药复发；结合全外显子测序分析DFFB介导的突变积累；并通过患者肿瘤RNA-seq数据验证临床相关性。

研究结果

持续细胞经历慢性亚致死凋亡信号

研究发现，持续细胞呈现部分线粒体细胞色素c释放和膜电位丧失，表明存在亚致死线粒体外膜透化（MOMP）。caspase 3活性显著升高但低于致死水平，且活性升高的细胞在撤药后能再生，证实凋亡信号与细胞存活并存。

DFFB诱导持续细胞DNA损伤

凋亡蛋白酶通过激活DFFB引起DNA断裂。在DFFB功能缺失（如基因敲除或表达不可切割DFFA突变体）的持续细胞中，药物诱导的DNA损伤几乎消失，且核酸酶活性缺陷的DFFB突变体无法回补损伤表型，证明DFFB是核心损伤源。

DFFB为持续细胞再生及肿瘤复发所必需

DFFB缺陷的持续细胞在体外几乎无法形成药物耐受扩展持久性（DTEP）克隆，且在小鼠模型中，DFFB敲除肿瘤虽初始药物反应正常，却无法复发，表明DFFB特异性促进再生而非影响初始存活。

DFFB通过抑制干扰素信号促进再生

单细胞转录组分析显示，持续细胞高表达ISG，而DFFB缺陷细胞ISG进一步升高。JAK抑制剂处理可部分挽救DFFB敲除细胞的再生缺陷，证实干扰素信号抑制是再生关键。机制上，DFFB通过诱导ATF3抑制AP1转录活性，进而阻断ISG表达。ATF3过表达可回补DFFB缺陷细胞的STAT1升高和再生障碍。

临床样本验证干扰素介导的生长停滞

对靶向治疗中黑色素瘤和肺癌患者肿瘤样本的分析显示，残留病灶高表达凋亡恢复特征和ATF3，而进展期肿瘤这些特征消失，印证了持续细胞状态与干扰素调控的临床相关性。

结论与意义

本研究颠覆了凋亡信号纯为死亡程序的传统认知，揭示了癌细胞利用亚致死凋活蛋白酶-DFFB-ATF3轴拮抗干扰素生长封锁的适应性机制。DFFB作为非必需基因且具成药潜力，其抑制剂或可特异性阻断持续细胞再生，并与免疫刺激协同。该发现为靶向癌症进化早期、预防耐药提供了新策略，凸显了调控细胞应激应答在肿瘤治疗中的核心地位。