筛选发现MCL1为清除帕博西尼诱导的细胞衰老靶点并改善治疗后免疫抑制微环境

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Cancer Letters：全基因组CRISPR/Cas9敲除筛选发现MCL1为清除帕博西尼诱导的细胞衰老靶点并改善治疗后免疫抑制微环境% c/ X5 o2 h' o1 _
1.        结直肠癌* t9 s8 U  H  e
2.        衰老相关分泌表型（SASP）
0 Y' w. H* j8 e9 J3 I* a3.        抗凋亡蛋白MCL1
2 k8 f- K1 z8 _9 ^3 Z5 [4.        协同凋亡机制
+ e9 R( L9 T1 f  X* v1 {1 x# {; ]来源：iNature 2026-04-14 14:51
# z3 Z0 W; ~9 _; Y: t7 [该工作通过全基因组CRISPR/Cas9功能缺失筛选，鉴定出抗凋亡蛋白MCL1是清除CDK4/6抑制剂帕博西尼诱导的结直肠癌衰老细胞的关键靶点，并提出了一种“诱导衰老-联合诱导凋亡”的协同清衰疗法。6 K( |1 M0 A2 E, d( z) x
癌症治疗中，由治疗药物诱导的细胞衰老是影响长期疗效的关键因素。衰老细胞虽然退出细胞周期，但其分泌的衰老相关分泌表型（SASP）可重塑肿瘤微环境，介导治疗抵抗与免疫抑制。; Y0 M% ]- H* e8 ]/ s8 B
近期，南京医科大学林凡教授团队及合作者在Cancer Letters 上发表题为《Genome-wide CRISPR/Cas9 screen identified MCL1 as a senolytic target for clearing palbociclib-induced senescent and PD-L1-positive cells in colorectal cancer》的研究。
* {  \6 ^; n. S/ O, }7 @该工作通过全基因组CRISPR/Cas9功能缺失筛选，鉴定出抗凋亡蛋白MCL1是清除CDK4/6抑制剂帕博西尼诱导的结直肠癌衰老细胞的关键靶点，并在近年提出的“One-two punch”诱导衰老-清除衰老的顺序疗法的基础上创新地提出了一种“诱导衰老-联合诱导凋亡”的协同清衰疗法，为克服CDK4/6靶向治疗抵抗提供了新范式。; f+ r( u2 ~4 A# j- q& n8 v
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一、 治疗诱导的衰老会导致肿瘤进展与免疫逃逸
+ u# [# z# s* a0 E7 f3 F临床前研究表明CDK4/6抑制剂帕博西尼可以抑制CRC的生长，但这种作用是否持久有效尚不清楚。该研究证实，在结直肠癌体内外模型中，帕博西尼在有效抑制肿瘤生长的同时，可诱导细胞发生衰老，其特征为β-半乳糖苷酶活性升高及p21/p53等标志物表达上调。然而，深入分析揭示，此类衰老细胞并非无害，它们会分泌SASP因子改变肿瘤微环境，具体表现为：
, Y( ?: j& J, q; W4 _0 `1. 赋予耐药性：通过旁分泌作用，保护肿瘤细胞群体，使其对帕博西尼的敏感性下降，抑制细胞凋亡。$ N% @. h6 j( k' V
2. 驱动免疫抑制：衰老细胞显著上调免疫检查点蛋白PD-L1的表达，导致肿瘤微环境中细胞毒性CD8+ T细胞功能受损、浸润减少，形成免疫豁免生态。
+ `( l3 m. Z/ O+ q0 a0 _- V二、 全基因组筛选锁定清衰靶点MCL1
5 i2 A# }' ~) ~1 W6 |, A2 A为消除上述有害的衰老细胞，研究团队进行了全基因组CRISPR/Cas9筛选，筛选结果及后续验证一致指向Bcl-2家族的关键抗凋亡成员MCL1。机制研究发现，帕博西尼诱导的衰老细胞通过上调转录因子ZHX2，进而转录激活MCL1的表达。这种上调赋予衰老细胞强大的凋亡抵抗能力，成为其存活的关键因素。4 `  r0 D; q1 X8 C4 K
三、 协同靶向CDK4/6与MCL1实现高效的清衰与免疫微环境重塑
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基于上述发现，研究提出并验证了一种创新的“清衰疗法”（Senotherapy）：先用帕博西尼进行预处理以诱导衰老，随后继续利用帕博西尼促凋亡的活性联合MCL1抑制剂（如S63845、UMI-77）进行治疗，从而最大程度诱导衰老细胞发生凋亡。在免疫健全的小鼠移植瘤模型中，该联合治疗方案展现出最优的抗肿瘤效果，能显著抑制肿瘤生长并延长小鼠生存期，且未观察到明显的毒性反应。( w1 Q3 }% y2 ]( G( {
协同凋亡机制：帕博西尼主要激活外源性凋亡通路，而MCL1抑制剂则破坏线粒体膜电位、解除对内源性凋亡通路的抑制。两者联用可同时激活两条凋亡途径，产生强大的协同效应。- u! c& L1 `5 c
逆转免疫抑制：通过清除高表达PD-L1的衰老细胞，有效降低了肿瘤组织的PD-L1水平，从而解除了CD8+ T细胞的抑制状态，增强了其杀伤能力。
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9 [$ S- k2 d# Z& {该研究系统阐明了CDK4/6抑制剂帕博西尼在结直肠癌治疗中的“双刃剑”效应：既抑制增殖，又诱导形成具有促瘤和免疫抑制功能的衰老细胞群体。通过高通量功能基因组学方法，成功鉴定出了新的清衰靶点MCL1。
) ~" m; R( i2 D! R  T: r另外该研究所提出的协同靶向CDK4/6与MCL1的清衰策略，不仅为清除治疗诱导的衰老细胞提供了直接方案，也通过逆转伴随的免疫抑制增强了整体抗肿瘤免疫。该工作从概念上拓展了CDK4/6抑制剂的应用范式，为开发清除耐药肿瘤细胞药物、预防复发的下一代联合疗法奠定了坚实的理论与实验基础。  S1 \2 n4 R" k  y6 ], c
南京医科大学第一附属医院王海洋、南京医科大学沈天祺、杨穗穗、周小晖为文章共同第一作者。南京医科大学林凡教授、河南科技大学张英剑教授、南京医科大学第一附属医院范志宁教授和刘莉教授为该文章的共同通讯作者。来自临床研究、肿瘤生物学以及生物信息学等领域的多位合作者在机制研究、方法学探索、数据分析可视化等方面提供了重要支持，为该研究顺利开展做出了重要贡献。6 N( G$ T# @$ M6 a* }$ o# @' o
全文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41887392/
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