综述:衰老治疗药物在恶性脑癌治疗中的应用

《Current Oncology Reports》:Senotherapeutics in Malignant Brain Cancer Therapy

【字体: 时间:2025年12月07日 来源:Current Oncology Reports 5

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  本综述系统阐述了胶质母细胞瘤(GBM)经替莫唑胺(TMZ)和放疗后诱导细胞衰老(CSEN)的机制及其治疗意义。作者强调,衰老细胞通过衰老相关分泌表型(SASP)促进肿瘤复发,并提出联合使用衰老预防药物(Senopreventics)、衰老清除药物(Senolytics)和衰老调控药物(Senomorphics)可增强现有疗法的疗效,为GBM治疗提供新策略。

  

引言

恶性脑癌中最具侵袭性的胶质母细胞瘤(GBM)预后极差,标准治疗方案包括最大范围手术切除联合放化疗。一线化疗药物以烷化剂为主,如替莫唑胺(TMZ),其通过诱导DNA甲基化损伤触发细胞死亡。近年研究发现,TMZ和放疗不仅引起细胞凋亡,更主要的是诱导肿瘤细胞进入衰老状态。衰老细胞改变肿瘤微环境,引发炎症反应,并可能被重新激活导致复发。因此,靶向清除衰老细胞的衰老治疗药物(Senotherapeutics)成为研究热点。

细胞毒性机制

TMZ等烷化剂的核心损伤是形成O6-甲基鸟嘌呤(O6MeG),该损伤本身具有致突变性,但需通过错配修复(MMR)系统转化为DNA双链断裂(DSB),进而激活DNA损伤反应(DDR),最终触发凋亡、衰老或自噬。
O6MeG在DNA复制时与胸腺嘧啶错配,引发MMR系统反复无效修复,导致复制叉停滞并产生DSB。DSB激活ATR/CHK1和ATM/CHK2通路,磷酸化p53蛋白(如Ser15和Ser46),进而调控下游凋亡基因(如BAX、NOXA)或衰老相关基因(如CDKN1A/p21)。值得注意的是,TMZ在临床相关剂量下主要通过ATR-SIAH1-HIPK2-p53Ser46轴诱导凋亡,同时激活JNK通路调节FAS-L和BIM表达。

耐药机制:MGMT、MMR与DSB修复

O6MeG的修复依赖O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)。MGMT高表达细胞对TMZ几乎完全耐药,而约40%的GBM患者因MGMT启动子甲基化导致MGMT沉默,对TMZ敏感。此外,MMR蛋白(MSH2、MSH6、MLH1等)的表达水平及同源重组(HR)修复能力(如Rad51、BRCA1/2)显著影响TMZ疗效。MGMT、MMR和HR因此构成GBM耐药的核心机制。

细胞衰老的诱导

TMZ在GBM细胞中诱导的衰老比例(80–90%)远高于凋亡(10–20%)。衰老细胞表现为细胞体积增大、核内多倍体形成(endoreduplication),并高表达衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)。其机制涉及p21CIP1依赖的CDK1/2抑制,导致G2期阻滞,但DREAM复合体激活不完全,使得细胞可进行内复制。这一现象与GBM中CDKN2A/p16INK4A高频缺失(56%)密切相关,而p21成为衰老调控的关键因子。
衰老细胞还呈现衰老相关分泌表型(SASP),分泌IL-6、IL-8、TNF-α等促炎因子,进一步恶化肿瘤微环境。体内研究证实,复发GBM组织中衰老细胞比例显著高于原发肿瘤,提示衰老细胞残留与复发相关。

衰老细胞的逃逸与再增殖

尽管衰老被认为不可逆,近年证据表明部分衰老细胞可逃逸周期阻滞,恢复增殖。例如,依托泊苷诱导的衰老细胞在削弱SASP后能形成更具侵袭性的肿瘤。在GBM中,TMZ诱导的衰老细胞可能通过内复制积累遗传变异,最终导致晚期复发。

衰老治疗药物的分类与应用

衰老预防药物(Senopreventics)

旨在阻断衰老诱导通路,推动细胞走向凋亡。天然化合物非瑟汀(fisetin)和青蒿琥酯(artesunate)与TMZ联用可降低衰老比例,促进凋亡。抗组胺药阿司咪唑(astemizole)通过阻断K+通道显示类似效果。

衰老清除药物(Senolytics)

选择性清除衰老细胞,核心策略是靶向衰老细胞抗凋亡通路(SCAP)。BCL-2家族抑制剂ABT-263(navitoclax)、BCL-xL抑制剂A1331852等在小鼠模型中有效清除衰老细胞。达沙替尼(dasatinib)与槲皮素(quercetin)联用成为目前最有效的senolytic方案,已在糖尿病肾病和肺纤维化临床试验中验证。天然成分非瑟汀、槲皮素、胡椒碱(piperlongumine)等也显示senolytic活性。
表1 在GBM衰老模型中验证的Senolytic药物
(此处保留原文表格内容,以文字描述形式呈现)
  • ABT-263、A1331852等靶向BCL-2家族;
  • 氯喹(chloroquine)通过抑制自噬起效;
  • 非瑟汀和青蒿琥酯兼具基因毒性和senolytic作用。

衰老调控药物(Senomorphics/Senostatics)

抑制SASP而不杀死衰老细胞。例如,CDK4/6抑制剂帕博西尼(palbociclib)可稳定TMZ诱导的衰老细胞,防止内复制。NF-κB抑制剂(如BAY 11-7082)、mTOR抑制剂雷帕霉素(rapamycin)及JAK抑制剂鲁索替尼(ruxolitinib)均能抑制IL-6、IL-8等SASP因子分泌。

结论与展望

TMZ诱导的细胞衰老是GBM治疗失败的关键因素。联合senotherapeutics与放化疗,通过“击中-逃离”(senolytics)或维持治疗(senomorphics)策略,有望清除衰老细胞、抑制SASP,改善患者预后。天然化合物如非瑟汀、槲皮素等因低毒性易转化为临床辅助用药。目前,达沙替尼+槲皮素+非瑟汀+TMZ的联合疗法已进入临床试验(NCT07025226),为GBM治疗带来新希望。
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