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靶向治疗还在继续，癌细胞为何仍能存活？
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随着现代癌症分子机制研究的不断深入，研究人员发现，一些基因突变、蛋白质异常和信号通路变化会持续刺激癌细胞的生长。因此，人们想通过干预与癌细胞生长、分裂和扩散有关的特定分子，来达到癌症治疗的效果。靶向治疗就应运而生。而且它还有一个好处，那就是可以结合生物标志物检测，排除部分可能无法发挥作用的治疗方案，从而减少无效治疗带来的时间和费用支出。但现实与我们想象中的一致吗？ 其实不然。靶向治疗能否持续发挥作用，很大程度上取决于癌细胞是否继续依赖原来的靶点。如果这种依赖关系始终存在，药物也能持续抑制该靶点，原来的治疗方案就有可能长期发挥作用，帮助部分患者获得长期缓解。但事实上，治疗一段时间后，部分癌细胞可能会改变药物靶点，或者转而利用其他信号维持生长，最终产生耐药性。还有一些癌细胞并未形成稳定的遗传性耐药，却会通过降低增殖速度、调整基因表达和染色质状态，在药物作用下存活下来。这类细胞被称为药物耐受持留细胞，也就是DTP细胞。 DTP细胞在停药后可再次恢复增殖，并重新表现出接近治疗前的药物敏感性。因此，如果能了解这些细胞在耐药形成中的作用机制，有望为克服靶向治疗耐药问题提供新的思路。2026年4月发表于《Nature Communications》的一项研究，连续追踪了BRAF突变黑色素瘤细胞从药物敏感转向DTP状态的过程。 一项追踪用药全过程的研究 在这项研究当中，研究人员选择了具有较强状态可塑性的BRAF突变黑色素瘤细胞，并使用靶向治疗药物维莫非尼持续处理。细胞先用药29天，随后一部分继续用药至59天，另一部分则停止用药并继续观察35天。研究团队在多个时间点收集样本，观察细胞从药物敏感到药物耐受，再到停药后恢复的完整过程。 随着用药时间延长，黑色素瘤细胞原有的分化特征逐渐减弱。细胞先转向神经嵴样状态，随后又进入分化程度更低的间充质样状态。维持黑色素细胞特征的MITF和SOX10表达不断下降，与药物耐受相关的基因则开始升高。 停止用药后，细胞的基因表达、细胞周期和药物敏感性逐步回到接近未处理细胞的水平。这种可逆变化说明，部分癌细胞可以在形成稳定的遗传性耐药之前，先通过调整基因表达和染色质状态进入DTP状态。 癌细胞如何进入DTP状态 为了找到这一状态转变的起点，研究人员比较了不同用药阶段的基因表达。 时间序列RNA-seq显示，用药早期发生改变的基因主要涉及应激反应和染色质调控。随着处理时间延长，与细胞分化有关的基因受到抑制。ATAC-seq还发现，部分调控区域在用药后开放程度下降，停药后又逐步恢复。 为了寻找引发细胞状态转变的上游因素，研究人员检测了细胞内的活性氧。BRAF抑制剂处理后，活性氧明显增加。免疫印迹和免疫荧光检测还发现，进入细胞核的转录因子RelA也随之增多。加入抗氧化剂NAC后，活性氧水平下降，RelA核转位也受到抑制。这说明药物引起的氧化应激可在用药早期促进RelA进入细胞核，RelA因而成为推动后续状态转变的候选调控因子。 然而，仅凭RelA进入细胞核，还无法确定它直接结合了哪些基因组区域，以及这些区域的组蛋白修饰是否随之改变。为回答这两个问题，研究人员接着开展了ChIP实验。 ChIP实验找到关键调控位置 为了寻找RelA可能直接调控的基因，研研究人员开展了RelA的ChIP-seq，在全基因组范围寻找RelA的结合位置。结果显示，SOX10启动子附近存在RelA结合信号。 随后，研究人员针对SOX10启动子开展ChIP-qPCR，并检测了RelA、KDM5B、HDAC1、H3K4me3和H3K27ac。其中，KDM5B和HDAC1分别是组蛋白去甲基化酶和去乙酰化酶，H3K4me3和H3K27ac则是与基因活跃表达有关的组蛋白修饰。结果显示，药物处理后，RelA、KDM5B和HDAC1在SOX10启动子区域的富集增加，H3K4me3和H3K27ac水平下降。 由此，一个完整的DTP状态形成机制被找到了： BRAF抑制剂引起活性氧积累，促使RelA进入细胞核。RelA随后募集KDM5B和HDAC1，抑制SOX10表达，使黑色素瘤细胞失去原有的分化特征，最终进入DTP状态。而且这还不是个例，研究人员还在其他癌症模型中观察到类似的氧化应激和RelA激活。 结尾 在这项研究采用的交联ChIP流程中，研究人员通过物理超声将染色质处理至约200至1000bp，再进行免疫富集和后续分析，最终定位到了转录因子直接调控的基因，为找到DTP形成机制提供了最直接的证据。 针对类似的ChIP实验需求，达远辰光提供一系列非接触式聚焦超声设备，用于该实验中必备的前处理过程。实验人员可以调节声学能量和处理时间，并配合低温处理，根据不同细胞样本和试剂盒规定的片段范围优化超声条件，获得适合后续ChIP-seq和ChIP-qPCR分析的染色质样本。 参考文献： Su Y, et al. Sequential transcriptional waves and NF-κB-driven chromatin remodeling direct drug-induced dedifferentiation in cancer. Nature Communications. 2026, 17, 3228. DOI: 10.1038/s41467-026-71349-4. |
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