Caspase-8是一种新型的调节因子，在胶质母细胞瘤中能够响应电离辐射，调节同源重组修复过程

《Cancer Letters》：Caspase-8 is a novel modulator of Homologous Recombination Repair in response to ionizing radiations in glioblastoma

Caspase-8通过促进同源重组修复增强胶质母细胞瘤对放射治疗和PARP抑制剂的抗性，其功能在果蝇和哺乳动物模型中均保守。

　　在本研究中，科学家们探讨了Caspase-8在胶质母细胞瘤（GBM）中的新角色，揭示了其在DNA修复过程中的重要作用。这一发现挑战了Caspase-8传统上被认为是抗肿瘤蛋白的认知，展示了其在某些肿瘤中反而可能促进肿瘤细胞的生存和耐药性。Caspase-8是一种半胱氨酸蛋白酶，通常与细胞凋亡的外在途径相关，但其在GBM中的表达不仅没有抑制肿瘤进展，反而可能增强了DNA修复能力，从而导致对DNA损伤治疗的抵抗。

研究发现，Caspase-8在GBM细胞中可以维持DNA损伤修复（DDR）的关键因子，如RAD51和CtIP的表达和染色质募集。这些因子在同源重组修复（HRR）过程中起着核心作用，能够利用姐妹染色体作为模板进行高保真修复，减少染色体错配和非正常重排的风险。研究人员通过使用Caspase-8敲除的小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）和果蝇（Drosophila melanogaster）模型，进一步验证了Caspase-8在DNA修复中的进化保守性。这些实验表明，即使在非肿瘤细胞中，Caspase-8也参与了DNA修复过程，支持了其在不同生物体中可能具有普遍功能的假设。

此外，研究还揭示了Caspase-8在细胞核内的动态变化。在DNA损伤发生后，Caspase-8会短暂地转移到细胞核内并与染色质结合，这一过程可能与DNA修复机制的激活有关。在GBM细胞中，Caspase-8的缺失导致DNA损伤修复效率下降，表现出更多的DNA断裂和修复延迟。同时，Caspase-8的活性对于其在细胞核内的定位以及促进HRR因子的招募至关重要，而并非直接影响这些因子的表达水平。

通过进一步分析，研究团队发现Caspase-8的表达与HRR相关基因的表达水平存在正相关关系。这一发现不仅在GBM细胞中得到验证，也在其他保留Caspase-8表达的肿瘤中观察到类似的结果。此外，Caspase-8的表达水平与患者的总体生存率呈负相关，提示其在临床预后中的潜在影响。这些结果表明，Caspase-8可能作为GBM患者预后评估的一个新生物标志物。

在探索治疗策略方面，研究提出了一种合成致死（synthetic lethality）的思路，即通过结合PARP抑制剂和放射治疗（IR）来增强对Caspase-8表达缺陷的肿瘤细胞的敏感性。这一策略基于HR缺陷细胞对PARP抑制剂的高度敏感性，而Caspase-8的表达可能在维持HR功能中起到关键作用。因此，当Caspase-8缺失时，PARP抑制剂的使用可能显著提高DNA损伤修复的难度，从而增强治疗效果。

为了验证这一假设，研究人员对GBM细胞进行了实验，发现Caspase-8沉默的细胞在联合使用Olaparib（一种PARP-1/2抑制剂）和IR后表现出更高的敏感性。这种联合治疗策略可能为GBM患者提供新的治疗选择，特别是对于那些Caspase-8表达水平较高的患者。然而，尽管在体外实验中取得了积极成果，这种治疗策略的临床有效性仍需通过体内模型进行进一步验证。

研究团队还探讨了Caspase-8在细胞内的功能机制。他们发现，Caspase-8的活性对于其在细胞核内的定位至关重要，而这一过程可能与DNA损伤的响应相关。通过使用特定的Caspase-8抑制剂（如zIETD-FMK）进行实验，研究人员证实了Caspase-8的活性对DNA修复过程的必要性。这些实验进一步支持了Caspase-8在促进DNA修复中的作用，而不仅仅是作为凋亡的执行者。

在方法学方面，研究采用了多种实验技术，包括中性彗星实验（Comet assay）来评估DNA损伤的修复情况，免疫荧光分析用于观察DNA修复相关蛋白的表达和定位，以及蛋白质提取和免疫印迹分析用于检测蛋白表达水平的变化。此外，研究还使用了交通灯报告系统（Traffic Light Reporter System）来评估HRR和NHEJ两种DNA修复途径的效率。这些技术的应用为理解Caspase-8在DNA修复中的作用提供了多方面的证据。

在体内实验中，研究人员利用果蝇模型，观察到Caspase-8缺失会导致DNA损伤的积累，尤其是在IR处理后。果蝇中的Caspase-8同源物Dredd在DNA修复中的作用与哺乳动物中的Caspase-8类似，进一步支持了这一功能的进化保守性。此外，研究人员还通过使用Caspase-8敲除的MEF细胞，验证了其在非肿瘤细胞中的DNA修复功能，表明Caspase-8可能在更广泛的生物学背景下发挥作用。

总体而言，这项研究揭示了Caspase-8在GBM中的新角色，即其作为DNA修复的促进因子，通过维持HRR相关蛋白的表达和染色质募集，增强了肿瘤细胞对DNA损伤的耐受能力。这一发现为开发新的治疗策略提供了理论依据，特别是通过合成致死的方式，结合PARP抑制剂和放射治疗，可能提高对Caspase-8表达缺陷的肿瘤细胞的治疗效果。然而，这些发现仍需在临床前和临床研究中进一步验证，以确定其在实际治疗中的应用价值和安全性。