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在癌症治疗中，疗法诱导衰老（TIS）是一大挑战。研究人员为探究替莫唑胺（TMZ）诱导胶质母细胞瘤细胞衰老机制展开研究，发现其不依赖 DREAM 激活，而是由 p21CIP1-CDK1/2 轴调控。这为抗癌治疗提供新方向。
在癌症治疗的战场上，疗法诱导衰老（TIS）就像一个隐藏在暗处的 “敌人”，时刻威胁着治疗的效果。正常情况下，细胞衰老本是机体的一种保护机制，但在癌症治疗中，TIS 却成了难题。被诱导衰老的癌细胞不仅会引发局部和全身炎症，还可能是癌症复发的 “罪魁祸首”。目前，针对 TIS 的研究尚不完善，其相关通路的具体机制仍迷雾重重。而替莫唑胺（TMZ）作为治疗胶质瘤的一线药物，虽广泛应用，可它诱导细胞衰老的下游通路却一直未被完全探索清楚。在此背景下，德国美因茨约翰内斯?古腾堡大学医学中心毒理学系的研究人员挺身而出，试图揭开这层神秘的面纱。他们深入研究 TMZ 诱导胶质母细胞瘤细胞衰老的机制，其研究成果发表在《Cell Death and Disease》上，为癌症治疗领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：细胞实验，选用多种细胞系，如 LN229、A172 等；基因表达分析，通过实时定量 PCR、RNA 测序（RNA-Seq）检测基因表达变化；蛋白质分析，运用蛋白质免疫印迹（western blot analysis）、免疫共沉淀（co - immunoprecipitation）研究蛋白质表达和相互作用；动物实验，进行小鼠异种移植实验验证。
研究结果
- TMZ 诱导衰老的表型：TMZ 能诱导胶质母细胞瘤细胞死亡和衰老，细胞衰老时会停滞在 G2 期，DNA 含量增加。这种衰老表型依赖 p21CIP1，但初始的 G2 期停滞与 p21CIP1无关。细胞在增殖停滞一段时间后，还能重新启动 DNA 合成，出现内复制，形成多倍体单核细胞。
- TMZ 未激活 DREAM：研究发现，TMZ 处理后，细胞中 DREAM 复合物未被激活，相关蛋白的表达和磷酸化水平未出现预期变化，基因转录水平也证实了这一点。同时，转录组学分析显示，TMZ 处理后基因表达变化呈现出 G2/M 期特异性的特征。
- TMZ 诱导衰老的调控机制：TMZ 诱导的衰老受 B-Myb 和 FOXM1 信号通路沉默调控。在 DNA 损伤后，CHK1 和 WEE1 被激活，CDC25c 降解，导致 CDK1 和 B-Myb 去磷酸化，细胞周期早期停滞。后期 p21CIP1抑制 CDK1 和 CDK2，增强对 B-Myb 和 FOXM1 靶基因的转录抑制，使细胞停滞在 G2 期。但这种抑制并不完全，导致细胞出现内复制。
- DREAM 激活缺失与内复制的关系：抑制 CDK4/6 后，能消除细胞周期调节因子的表达，减少内复制细胞数量。对比不同细胞系对 TMZ 等药物的反应，发现胶质母细胞瘤细胞中 DREAM 激活缺失和内复制现象具有特异性，与所用药物无关。
- DNA 修复基因的表达：通常认为衰老细胞的 DNA 修复基因会下调，但在胶质母细胞瘤细胞中，TMZ 处理后 DNA 修复基因转录未被抑制。早期这些基因虽有转录抑制，但细胞进入衰老状态后又恢复表达，且这一现象与 DREAM 未完全激活有关。
研究结论表明，TMZ 在胶质母细胞瘤细胞中激活 p21CIP1依赖的细胞衰老，却不依赖 DREAM 激活。p21CIP1不与 CDK4 相互作用，导致 DREAM 复合物无法形成，只有部分 G2/M 特异性的 DREAM 靶基因被抑制，G1/S 特异性的靶基因未受影响。TMZ 通过一系列机制使 CDK1 失活，抑制 B-Myb 和 FOXM1 活性，虽能使细胞停滞在 G2 期，但并不完全，从而引发内复制和多倍体形成。此外，CDK4/6 抑制剂可抑制 E2F1 通路，减少内复制和多倍体细胞形成，有望增强 TMZ 诱导的衰老，提高抗癌治疗效果。
此次研究意义重大，它打破了以往对 TIS 机制的传统认知，为深入理解胶质母细胞瘤细胞衰老机制提供了全新视角。同时，研究结果为临床抗癌治疗提供了潜在的新靶点和新思路，CDK4/6 抑制剂与 TMZ 联合治疗的方式或许能成为攻克胶质母细胞瘤的有力武器，为无数癌症患者带来新的希望。
