《Cancer Science》：IAP Antagonists Selectively Eliminate Therapy-Induced Senescent Cancer Cells via TNFα-Independent Apoptosis
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本研究发现IAP（凋亡蛋白抑制剂）拮抗剂（AZD5582/AT406）可选择性清除化疗诱导的衰老（TIS）癌细胞，该过程不依赖TNFα（肿瘤坏死因子α）且通过caspase 8介导的凋亡实现。研究首次揭示cIAP1/XIAP双重抑制可特异性靶向TIS细胞，同时证实TNFα在IAP拮抗剂作用下可协同清除增殖期癌细胞，为TIS诱导化疗的联合治疗方案提供了新策略。
引言：治疗诱导的衰老与肿瘤复发挑战
化疗虽为癌症治疗重要手段，却常因肿瘤异质性等因素难以彻底根除肿瘤。治疗诱导的衰老（TIS）是癌细胞在化疗后进入的生长停滞状态，这些TIS细胞通过衰老相关分泌表型（SASP）影响肿瘤微环境，并独立获得干细胞样特性，导致肿瘤侵袭性增强和复发。尽管衰老是有效的肿瘤抑制机制，但TIS细胞的长期存在带来显著临床风险。凋亡蛋白抑制剂（IAPs）包括cIAP1、cIAP2和XIAP，在多种人类癌症中过度表达，与肿瘤进展、化疗抵抗和不良预后相关。本研究旨在探索IAP拮抗剂对化疗诱导的衰老癌细胞的清除作用及机制。
IAP拮抗剂对TIS癌细胞的选择性清除
研究首先利用氟尿苷（FTD）、喜树碱（CPT）或多柔比星（DOX）处理HCT116和RKO结直肠癌细胞（均携带野生型p53），成功诱导细胞衰老，表现为SA-β-Gal活性升高、p53/p21上调、细胞周期蛋白B1/lamin B1下调以及SASP因子（如IL-1α、IL-8、TNFα等）mRNA水平升高。随后，研究人员测试了多种senolytic药物候选物的效果，发现IAP拮抗剂AZD5582和AT406能剂量依赖性地选择性降低FTD、CPT或DOX诱导的TIS癌细胞的活力，而对未处理的增殖期癌细胞影响甚微。这种选择性细胞毒性伴随着PARP、caspase 3和caspase 8的剪切形式生成，且可被广谱caspase抑制剂z-VAD-fmk完全挽救，证实其通过caspase依赖性凋亡实现。
TNFα非依赖性的凋亡机制
尽管TIS细胞产生并分泌TNFα，但使用TNFα中和抗体或构建TNFα基因敲除（TNFα?/?）细胞系后，IAP拮抗剂对FTD、CPT或DOX诱导的TIS细胞的杀伤作用并未受到显著影响。在TNFα?/?的TIS细胞中，AZD5582仍能诱导caspase 8、caspase 3和PARP的活化。为进一步排除基因毒应激的干扰，研究使用nutlin-3a（一种非基因毒性的MDM2抑制剂，可激活p53诱导衰老但不引起DNA损伤或TNFα分泌）处理细胞。结果发现，AZD5582同样能选择性清除nutlin-3a诱导的衰老细胞，并激活caspase通路。这些结果表明IAP拮抗剂清除TIS细胞的作用是TNFα非依赖性的。
cIAP1与XIAP的关键作用
为明确IAP拮抗剂的关键作用靶点，研究团队利用改良的植物激素诱导降解（mAID）系统，构建了可条件性降解cIAP1、XIAP或两者同时降解的HCT116细胞系。结果显示，在正常增殖条件下，单独或同时降解cIAP1和XIAP对细胞活力无影响。然而，在FTD或CPT诱导的TIS细胞中，单独降解cIAP1或XIAP均可降低细胞活力，而同时降解两者则产生更强的协同杀伤效应。在nutlin-3a诱导的衰老细胞中也观察到类似现象：同时降解cIAP1和XIAP能显著减少存活细胞数，且外源性添加TNFα并不增强该效应。这表明cIAP1和XIAP在保护衰老癌细胞免于死亡方面扮演了重要且非冗余的角色。
TNFα的旁观者效应：敏化增殖期癌细胞
研究还探讨了TNFα在IAP拮抗剂作用下的潜在“旁观者效应”。低浓度（1 pg/mL）的TNFα与AZD5582联合应用，可剂量依赖性地抑制增殖期HCT116和RKO癌细胞的活力，并激活caspase 8等凋亡相关蛋白。这种联合细胞毒性在正常人成纤维细胞（WI38和BJ）中未观察到，提示其对癌细胞可能具有选择性。相比之下，在FTD处理的TNFα?/?TIS细胞或nutlin-3a诱导的衰老细胞中，即使添加10 pg/mL TNFα，对AZD5582的细胞毒性也只有轻微增强，且未能明显促进caspase的活化。这表明衰老癌细胞对TNFα介导的凋亡敏感性降低，而TNFα主要作为旁观者效应介质，增强IAP拮抗剂对邻近非衰老、增殖期癌细胞的杀伤。
讨论与展望：IAP拮抗剂的治疗潜力
本研究证实IAP拮抗剂通过TNFα非依赖性机制选择性清除TIS癌细胞，同时利用TIS细胞分泌的TNFα通过旁分泌作用增强对增殖期癌细胞的凋亡诱导，形成双重杀伤策略。衰老相关的线粒体功能障碍可能导致有限的线粒体外膜透化（MOMP）和细胞色素c释放，而IAP拮抗剂通过抑制cIAP1和XIAP，解除了对caspase级联反应的抑制，从而引发凋亡。该机制独立于TNFα，可能是其选择性作用于衰老细胞的基础。IAP拮抗剂（如已进入III期临床试验的AT406/Debio1143）与诱导衰老的化疗联用，有望更彻底地清除肿瘤细胞，防止复发，具有重要的临床转化价值。未来或可探索其与促MOMP药物（如Bcl-2家族抑制剂）的联合策略，以提升senolytic疗效。
