转化细胞系中低水平复制应激反应的失调：揭示肿瘤发生早期基因组不稳定的恶性循环机制

本研究针对肿瘤细胞中低水平复制应激反应(LoL-DDR)的调控机制展开探索，发现转化细胞系中NADPH氧化酶介导的ROS(RIR)解毒功能丧失，导致8-oxoG等致突变损伤积累。通过乳腺癌进展模型揭示该失调发生于癌变早期，建立了"复制应激-ROS"恶性循环理论，为理解肿瘤基因组不稳定性提供了新视角。

　　

在细胞生命活动中，基因组持续面临内外源因素的威胁。虽然经典的DNA损伤反应(cDDR)能通过细胞周期阻滞维护基因组稳定性，但细胞日常遭遇的低水平复制应激如何被感知和处理却长期未明。Sandrine Ragu等研究者此前在正常细胞中发现了一种非经典的低水平应激反应(LoL-DDR)，该机制通过NADPH氧化酶调控复制应激诱导的ROS(RIR)产生，形成峰形剂量反应曲线，并能预防致突变损伤8-oxoG的积累。然而，这种精妙的保护机制在肿瘤细胞中是否保持完整，成为理解癌症基因组不稳定性起源的关键问题。

法国巴黎大学Cochin研究所等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中，系统比较了原代细胞与转化细胞系对复制应激的响应差异。研究采用羟基脲(HU)和蚜栖菌素(APH)诱导复制应激，通过流式细胞术监测ROS产生，结合HPLC-MS/MS定量8-oxoG水平，并利用线粒体特异性探针分析ROS来源。乳腺癌进展模型(HUMEC→HME-hTert→HMLE-SV40→HMLER)被用于追踪LoL-DDR在癌变早期的变化规律。

研究结果部分，"The dose-response curve of RIR production is altered in transformed cell lines"显示：与正常细胞的峰形曲线不同，U2OS骨肉瘤细胞、RKO结肠癌细胞等转化细胞系中RIR随HU/APH剂量持续上升，即使在高剂量导致S/G₂
期阻滞时仍不衰减。在"Dysregulation of the LoL-DDR occurs at an early stage of cancer progression"中发现：永生化阶段(HME-hTert)即出现剂量反应曲线形态改变，提示LoL-DDR失调是癌变早期事件。"RIR are not produced by NADPH oxidases in immortalized/transformed cell lines"部分证实：NADPH氧化酶抑制剂DPI能阻断原代细胞的RIR，但对转化细胞无效，提示ROS来源发生改变。

"Replication stress induces mitochondrial ROS in transformed cell lines"通过MitoSOX和TMRM探针揭示：转化细胞中复制应激导致线粒体膜电位改变和mROS持续产生，而原代细胞能有效解毒mROS。"Replication stress leads to the accumulation of oxidative DNA lesions in transformed cell lines"显示：转化细胞中8-oxoG随HU剂量线性增加，与正常细胞的适应性反应形成鲜明对比。

讨论部分指出，LoL-DDR失调导致"复制应激-ROS"恶性循环：复制应激→mROS产生→8-oxoG积累→进一步加剧复制应激。这种正反馈环路可能解释为何p53状态不同的多种肿瘤细胞均表现出基因组不稳定性。研究创新性地提出，NADPH氧化酶向线粒体的ROS来源转换是LoL-DDR失调的关键特征，而永生化阶段即出现的这种转变使其可能成为癌症预防的潜在靶点。该发现为理解肿瘤发生早期的分子事件提供了新框架，提示靶向mROS或可打破促癌的恶性循环。