顺铂诱导的凋亡依赖性细胞游离DNA释放：肿瘤化疗中DNA加合物的新型生物标志物与旁效应机制

本研究针对铂类化疗药物疗效监测难题，首次系统揭示顺铂(cisplatin)诱导的caspase依赖性细胞游离DNA(cfDNA)释放机制，证实cfDNA携带顺铂-DNA加合物可通过旁摄取进入未处理细胞。该发现为肿瘤化疗疗效评估提供了新型分子标志物，并为化疗药物旁效应机制研究开辟新视角。

　　

在肿瘤治疗领域，铂类化疗药物如顺铂(cisplatin)的临床应用始终面临双重挑战：既要最大化杀伤肿瘤细胞，又要避免严重肾毒性等副作用。传统监测手段如检测淋巴细胞铂浓度或蛋白结合药物水平，难以准确反映药物基因组效应。更关键的是，化疗后肿瘤微环境中是否存在携带药物损伤的遗传物质转移现象，这一可能影响治疗反应的"分子级联效应"长期未被阐明。

美国Wright State University等机构的研究团队在《DNA Repair》发表突破性研究，首次证实顺铂治疗会触发caspase依赖性凋亡通路，促使携带顺铂-DNA加合物的细胞游离DNA(cfDNA)释放至胞外环境。这种损伤cfDNA并非通过外泌体等囊泡结构传递，而是以染色质片段形式存在，并能被未暴露细胞主动摄取，为解释化疗药物的"远隔效应"提供了分子基础。

研究采用多学科技术方法：通过差速离心分离不同粒径的胞外组分；免疫斑点杂交(immunodot blot)特异性检测顺铂-DNA加合物；利用ZetaView纳米颗粒分析系统表征cfDNA物理特性；结合核苷酸切除修复(NER)缺陷细胞模型和caspase抑制剂(Z-VAD-FMK)处理，解析损伤cfDNA的产生机制。

【Isolation of cell-free DNA】
通过优化差速离心方案，研究人员发现顺铂处理的HaCaT细胞培养基中，170,000×g超离组分（含小细胞外囊泡/颗粒SEVs/SEPs）显著富集顺铂-DNA加合物。值得注意的是，DNase I处理实验证实这些加合物存在于非囊泡结构的cfDNA中，透射电镜显示其为50-300 nm的染色质样颗粒。

【Discussion】
剂量效应实验揭示cfDNA释放量与凋亡标志物caspase-3激活呈正相关。NER缺陷细胞释放更多损伤cfDNA，而caspase抑制剂可完全阻断该过程，证实这是凋亡依赖性现象。最引人注目的发现是：天然cfDNA（非纯化DNA）能被受体细胞通过吞噬作用内化，导致未处理细胞基因组出现顺铂加合物，这种"分子污染"效应可能改变肿瘤微环境内细胞群的药物敏感性。

该研究开创性地提出"化疗药物诱导的损伤cfDNA旁转移"假说：肿瘤细胞在顺铂作用下发生凋亡时，会将携带药物加合物的染色质片段释放至微环境；这些cfDNA作为分子载体，可将药物基因组损伤传递给邻近或循环系统中的未暴露细胞。这一发现不仅为优化铂类药物疗效监测提供了cfDNA加合物检测新策略，更揭示了化疗药物产生系统性效应的潜在新机制，对理解肿瘤耐药性演变和设计联合治疗方案具有重要启示。研究建立的cfDNA加合物检测平台，可扩展应用于其他基因毒性药物的生物标志物开发，为精准肿瘤学开辟了新的研究方向。