CellGenom:揭示“僵尸”癌细胞自我复苏重新增殖扩散机制

突变的细胞能通过将自己快速翻转为一种称之为衰老的活性降低状态来阻断癌症的扩散，然而，癌症基因则能通过促使这些细胞复活的方式来进行“报复”以便癌细胞能再次复制。目前，研究人员对于促使衰老细胞（有时称之为僵尸细胞）复苏的机制仅仅理解了一部分，近日，一篇发表在国际杂志Cell Genomics上题为“Escape from oncogene-induced senescence is controlled by POU2F2 and memorized by chromatin scars”的研究报告中，来自罗格斯大学等机构的科学家们通过研究追踪了结直肠癌复苏自身从而得以增殖扩散的过程及机制，研究者认为，这一过程在其它肿瘤类型中也是非常相似的。

Ricardo Iván Martínez-Zamudio教授说道，一旦细胞开始发生癌变，其就会快速复制从而诱发衰老；然而，一旦细胞变得衰老，其通常就会开始制造一种特殊蛋白来帮助细胞摆脱衰老。研究的下一个阶段就是观察是否药物能靶向作用这一蛋白，研究人员想通过研究发现一种特殊物质能与这种蛋白结合并阻止其与其它蛋白质向结合，以便这些细胞能保持在衰老状态且并不进行复制。

文章中，研究人员通过分析培养皿中培养细胞的进展来开始这项研究，随后他们在来自真实的结肠癌患者的组织样本中进行研究证实了他们的研究发现；研究结果表明，细胞进入和离开衰老期是由相同类型的蛋白质AP1转录因子所预先编码和介导的，这些蛋白质不仅能刺激细胞进入衰老期，而且还能通过促进必要的蛋白质相互作用来促进其脱离衰老期。研究者发现，POU2F2或许能作为促使细胞逃脱衰老期的关键蛋白，同时其还在结直肠癌的发生过程中扮演着重要角色，过表达POU2F2以及增加POU2F2蛋白质的活性往往与细胞炎症和增殖以及患者生存率的下降有关，POU2F2往往被认为参与到了多种癌症的进展过程中，且是一种可行的药物靶点。

揭示“僵尸”癌细胞自我复苏重新开始增殖和扩散的分子机制。

图片来源：Cell Genomics (2023). DOI:10.1016/j.xgen.2023.100293

研究人员表示，任何一种能防止细胞脱离衰老期的策略或许都有帮助，一组组织样本就显示出了细胞处于衰老状态而并非允许其逃脱衰老期的基因特征，而且这些患者相比细胞逃脱衰老期的患者而言更易于在癌症中存活下来。随后研究人员利用一种称之为时间分辨多组学分析的技术追踪了从细胞衰老到逃脱的进展过程，这或许就能促使他们观察到哪些基因处于开启和关闭的状态，以及随着时间延续哪些蛋白质会变得越来越不常见。

一旦这种技术发现AP1转录因子在细胞逃脱衰老状态前会变得特别活跃，研究人员就关闭了能创造这种蛋白的基因，结果发现，细胞就不能再恢复活力并开始增殖了。研究者Martínez-Zamudio说道，机体能促使让细胞完全杀死自己而不是通过下调来进入衰老阶段的方式来保护自身抵御某些肿瘤类型的发生。研究人员并不完全确定为何这不是一种更常见的反应，或许是因为杀灭大量连续的细胞会在重要的组织中产生“漏洞”，但机体更喜欢衰老而并非细胞死亡，并能以此作为抵御很多实体瘤发生的防护机制，因此研究人员就帮助这种防御工作让其井然有序地进行下去。

综上，本文研究结果支持了一种特殊模型，其中POU2F2蛋白能利用细胞衰老逃避所必须的预先编码的增强子景观，同时研究者还揭示了POU2F2和SACS（衰老相关的染色质疤痕，senescence-associated chromatin scar）基因特征或许能作为诊断和预后潜能的重要生物标志物。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Ricardo Iván Martínez-Zamudio,Alketa Stefa, José Américo Nabuco Leva Ferreira Freitas, et al.Escape from oncogene-induced senescence is controlled by POU2F2 and memorized by chromatin scars, Cell Genomics (2023). DOI:10.1016/j.xgen.2023.100293