阿西替尼(axitinib)在神经胶质瘤中诱导衰老相关细胞死亡和坏死

　　尽管有新的治疗进展，但胶质母细胞瘤与较差的总生存率有关。基于酪氨酸激酶抑制剂 (TKIs) 的靶向 VEGF 的抗血管生成策略目前正在进行广泛的研究，用于治疗神经胶质瘤。

　　在本文中，我们证明了 TKI 阿西替尼（axitinib）诱导 DNA 损伤反应 (DDR)，其特征是 γ-H2AX 磷酸化和 Chk1 激酶激活，导致 U87、T98 和 U251 神经胶质瘤细胞系中的 G2/M 细胞周期停滞和有丝分裂灾难。此外，我们发现 p21(Waf1/Cip1) 增加的水平与 U87 和 T98 细胞系中 ROS 的诱导和衰老相关的细胞死亡相关，这通过 N-乙酰半胱氨酸预处理逆转。相反，U251 细胞系对 axitinib 治疗显示出抗性表型，如细胞周期停滞但没有细胞死亡迹象所证明的那样。

　　阿西替尼（axitinib）与其他疗法的联合使用，旨在抑制参与肿瘤生长的多种信号通路，可以提高这种 TKI 的效率。因此，我们解决了阿西替尼与无毒性剂量的蛋白酶体抑制剂硼替佐米对 U87 和 T98 阿西替尼敏感和阿西替尼耐药 U251 细胞系生长的综合影响。与单一治疗相比，联合暴露在抑制所有神经胶质瘤细胞系的细胞活力方面更有效，尽管具有不同的细胞死亡方式。还在胶质瘤细胞系中研究了关键 DDR 和细胞周期蛋白的调节，包括 Chk1、γ-H2AX 和 p21（Waf1/Cip1）。

　　总的来说，这些发现为使用阿西替尼联合硼替佐米克服胶质瘤的治疗耐药性提供了新的视角。

　　在这项研究中，我们描述了阿西替尼治疗影响诱导 DDR 的神经胶质瘤细胞活力。这种对基因毒性损伤的反应涉及通过一类蛋白激酶（包括 ATM、ATR）感知 DNA 损伤，然后激活导致暂时细胞周期停滞的 Chk1 和 Chk2 激酶，以及促进受损部位 DNA 修复复合物的组装在染色体。检查点调节因子 Chk1 和 p21 被发现促进损伤诱导的有丝分裂灾难和衰老样表型。

　　在这里，我们发现用阿西替尼（axitinib）治疗神经胶质瘤细胞会触发 DDR，这可以通过磷酸化 H2AX 和 Ser345-Chk1 的水平增加来证明，导致 G2/M 期的细胞周期停滞和经历有丝分裂灾难的多倍体神经胶质瘤细胞的积累。此外，在 U87 和 T98 细胞系中，在较晚的时间点，当 Ser-345-Chk1 激活下降时，细胞周期抑制剂 p21 的过度表达会激活细胞衰老程序，导致衰老相关的细胞死亡和处理细胞的坏死。相反，在 U251 阿西替尼耐药细胞中观察到 G2/M 期逐渐增加和处理后 72 小时多倍体细胞的积累。

　　许多抗肿瘤药物，包括 DNA 损伤剂，可诱发有丝分裂灾难。特别是，四倍体肿瘤细胞，本质上对有丝分裂异常敏感，对有丝分裂灾难的诱导很敏感。为了检测有丝分裂灾难的发生，使用形态特征和有丝分裂缺陷的存在。最初，有丝分裂灾难被定义为由异常有丝分裂引起的细胞死亡相关过程。然而，现在已经证明有丝分裂灾难代表了细胞凋亡或坏死之前的一个步骤。在这方面，我们发现阿西替尼在药物敏感的 U87 和 T98 以及耐药的 U251 神经胶质瘤细胞中诱导有丝分裂灾难。事实上，所有经历有丝分裂灾难的神经胶质瘤细胞系都显示出多核化和线粒体质量增加，但只有 U87 和 T98 细胞死亡。总的来说，我们的研究结果支持有丝分裂灾难代表衰老相关细胞死亡之前的一个假设。

　　目前已经在体内和体外证明了两种不同类型的细胞衰老。复制性衰老代表增殖能力的稳定和长期丧失，尽管由于端粒丢失或功能障碍和过早衰老，尽管存在持续的活力和代谢活动，以及过早衰老，一种 DNA 损伤衰老相关细胞死亡端粒缩短前的阶段。后者的衰老程序是由化学治疗剂、氧化应激、致癌或有丝分裂信号诱导的，尽管不同细胞系的 p53 状态不同，但仍会导致细胞活力降低并通过不同的细胞死亡方式诱导细胞死亡。事实上，我们证明了 β-gal+PI+和 β-gal-PI+细胞的数量增加，表明在阿西替尼暴露后 p53 野生型 U87 细胞中出现衰老相关的坏死和坏死细胞死亡。在 p53 突变 T98 细胞系中，阿西替尼（axitinib）处理的细胞显示 β-gal+PI+表型，这是衰老相关细胞死亡的迹象；在阿西替尼（axitinib）处理的 p53 突变体 U251 细胞中没有证明衰老细胞死亡或坏死。

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