抗凋亡

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抗凋亡(Anti-apoptosis)是指细胞通过多种分子机制抑制程序性细胞死亡(凋亡)信号传导的过程。作为维持组织稳态的关键生理机制,抗凋亡在胚胎发育及免疫应答中至关重要;但在病理状态下,抗凋亡能力的异常增强是恶性肿瘤逃避机体清除、导致多药耐药(MDR)的核心因素。在细胞治疗中,通过基因工程手段赋予效应细胞抗凋亡能力,是延长其体内驻留时间及抗肿瘤效力的重要策略。

抗凋亡 · 生存机制
Anti-apoptotic Mechanisms (点击展开)
Bcl-2 家族与线粒体膜稳定模型
核心基因 Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1
关键通路 PI3K/Akt, NF-κB
临床靶向药 维奈克拉 (Venetoclax)

抗凋亡的主要分子路径

细胞通过内源性与外源性两条路径抑制凋亡级联:

  • 线粒体保护(内源性): 抗凋亡蛋白如 **Bcl-2** 和 Bcl-xL 结合并中和促凋亡蛋白(如 Bax/Bak),防止线粒体外膜穿透(MOMP)及细胞色素c释放,从而封堵 Caspase 的激活。
  • 凋亡蛋白抑制因子 (IAPs): 如 Survivin 和 XIAP,可直接结合并抑制 Caspase-3、7、9 的酶活性,形成抗凋亡的最后防线。
  • 生存通路调控: **PI3K/Akt 通路** 被激活后可磷酸化抑制促凋亡因子 Bad,而 **NF-κB 通路** 则驱动多种抗凋亡基因的转录。


在肿瘤耐药与治疗中的双向价值

1. 肿瘤细胞的生存堡垒

恶性肿瘤常通过获得性基因扩增(如 B 细胞淋巴瘤中的 Bcl-2 易位)建立抗凋亡优势。这使得细胞即使在 DNA 受损或处于营养缺乏的环境中也能规避死亡信号,导致常规化疗失效。

2. 细胞治疗产品的性能强化

CAR-T 设计中,通过过表达 Bcl-2 或敲除促凋亡基因,可以显著增强效应细胞在肿瘤微环境(TME)中的抵抗力,减少因代谢压力或慢性刺激导致的细胞凋亡,从而提升体内扩增倍数及抗肿瘤持久性。

分子类别 核心成员 功能机制
抗凋亡 Bcl-2 家族 Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 封堵线粒体孔道,阻止细胞色素c释放。
IAP 家族 XIAP, Survivin 直接灭活已激活的 Caspases。
信号通路轴 Akt, NF-κB, JAK-STAT 通过磷酸化或转录上调生存因子。

靶向策略与转化研究

现代精准医学致力于打破这种生存平衡:

  • BH3 类似物: 维奈克拉作为高选择性 Bcl-2 抑制剂,通过模拟 BH3 结构域竞争性结合抗凋亡蛋白,释放促凋亡信号,已在慢性淋巴细胞白血病(CLL)中取得重大成功。
  • PROTAC 与降解: 针对 Mcl-1 等半衰期短但极具耐药性的抗凋亡蛋白,靶向蛋白降解技术正处于临床转化前沿。
  • 合成致死: 探索抗凋亡通路与其他致癌突变(如 KRAS)之间的合成致死效应,开发联合用药方案。

[1] Hanahan D, Weinberg RA. "Hallmarks of cancer: the next generation." Cell. 2011. (点评:将“逃避细胞死亡”定义为癌症的六大标志之一,确立了抗凋亡研究的底层地位。)

[2] Czabotar PE, et al. "Control of apoptosis by the BCL-2 protein family: implications for physiology and therapy." Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2014. (点评:系统论述了 Bcl-2 家族的结构基础及其作为治疗靶点的精准控制逻辑。)

[3] Roberts AW, et al. "Targeting BCL2 with Venetoclax in Relapsed or Refractory Chronic Lymphocytic Leukemia." New England Journal of Medicine. 2016. (点评:临床里程碑研究,验证了针对特定抗凋亡靶点实现精准肿瘤杀伤的可行性。)